SU1140106A1 - Регул тор-стабилизатор переменного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть применено в уст ройствах питани  радиоаппаратуры и различных системах автоматики и теле механики, устанавливаемых на промьшленных и сельскохоз йственных предпри ти х . Известен регул тор-стабилизатор переменного напр жени , содержащий регулирующий элемент, выполненный в виде трансформатора, к отпайкам кото рого подключены группы управл емых и неуправл емых ключей, управл ющий трансформатор и орган управлени  с дополнительным источником питани  Г Недостатком устройства  вл ютс  относительно низкие массогабаритные показатели вследствие , наличи  дополнительного источника питани . Управл ющее напр жение подаетс  на управл емые группы тиристоров с момента подачи импульса до конца полупериода питающего напр жени . При этом от схемы управлени  потребл етс  доволь но значительна  мощность, идуща  на обеспечение надежного отпирани  тири торов при различных температурах окружающей среды и работе стабилизатора на активно-индуктивную нагрузку 23. Вследствие увеличени  мощности, рассеивающа с  на управл ющих электродах тиристоров и наличи  тока упра лени  в цепи управлени  после включе ни  тиристора обусловливает увеличение габаритов системы управлени  и ухудшение надежности работы устройства . Использование дополнительного источника питани  управл ющих цепей тиристоров также ухудшает массогабаритные показатели устройства в целом Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности регул торстабилизатор переменного напр жени , содержащий управл ющий трансформатор автотрансформатор, неуправл емый ключ и управл емый транзист ором с широтно-импульсным модул тором и уст ройством синхронизации ключ E2J. Напр жение синхронизации в таком стабилизаторе беретс  с вторичной обмотки управл ющего трансформатора. Энерги , используема  дл  питани  транзистора ,управл ющего тиристорньгм ключом, потребл етс  от специального источника, роль которого в данном устройстве играет выпр митель, сос-г то щий из двух диодов и конденсатора. В силовых схемах дл  управлени  тиристорами требуютс  довольно значительные токи. Недостатками такого устройства  вл ютс  относительно низкие массогабаритные показатели и надежность работы вследствие наличи  дополнительного источника питани  и возможности возникновени  в управл ющей цепи тиристора импульса тока, превышающего максимально допустимое значение . Управление тиристорным ключом осуществл етс  с помощью коротких управл ющих импульсов, которые могут иметь большую величину, опасную дл  управл ющих электродов тиристоров, особенно, в момент переходных процессов регул тора-стабилизатора, работающего на активно-индуктивную нагрузку , так как при отпирании управл ющего транзистора электрический конденсатор фильтра дополнительного источника , разр жа сь через малое сопротивление открытого транзистора на управл ющий электрод тиристора, может вызвать большой импульс тока. Уменьшение величины тока управлени  снижает надежность работы регул тора-стабилизатора , так как дл  гарантированного отпирани  тиристора при разбросе температурных параметров требуетс  определенна  величина тока управлени . Длительность управл ющего импульса при этом определ етс  самим тиристором и характером его нагрузки. Остальна  верхн   часть управл ющего импульса опасна дл  электрода тиристора и может вывести из стро  последний . Цель изобретени  - улучшение массогабаритных показателей и повьш1ение надежности работы устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регул торе-стабилизаторе переменного напр жени , содержащем управл ющий трансформатор с первичной и-трем  вторичными обмотками, авто-, трансформатор, выпол;ненный с отпайками , первьй ключ, включенный между первым выводом автотрансформатора и одним выводом первой вторичной обмотки управл ющего трансформатора, другой вывод которой через первый выпр митель подключен к первому управл ющему выводу первого ключа, второй управл ющий вывод которого

31140

через второй выпр митель соед1шен с одним выводом второй вторичной обмотки управл ющего трансформатора, ругой вывод которой соединен с первым выводом автотрансформатора, 5 второй ключ, вьшолненный на тиристоре и включенный между первой отпайкой автотрансформатора, соединенной с одним выводом первичной обмотки управл ющего трансформатора, и to ругим выводом первичной обмотки, соединенным с первым входным выводом, управл емый транзистор, база которого подключена к выходу широтно-импульсного модул тора, входом св зан- 15 ного с автотрансформатором, а входом синх.ронизации - с выходом узла синхронизации , вход которого подключен K третьей вторичной обмотке управл юnjero трансформатора, и резистор, при-20 чем первый выходной вывод подключен. к второй отпайке автотрансформатора, а второй входной и второй выходной выводы соединены с вторым выводом автотрансформатора, управл ювр й вы- 5 вод тиристора второго ключа подключен через резистор к эмиттеру управл емого транзистора, коллектор которого соединен с анодом тиристора, к базе управл емого транзистора подключен 30 катодом стабилитрон, а,нод которого соединен с шиной питани  широтно-импульсногр модул тора, к которой также подключен катод тиристора второго ключа.35

На чертеже представлена принципиальна  схема регул тора-стабилизатора .

Стабилизатор содержит управл ющий трансформатор 1, регулирующий ор-40 ган, выполненный в виде автотрансформатора 2 с двум  отводами 3 и 4 и присоединенными к этим отводам тиристорными ключами 5 и 6. Первый ключ 5 подсоединен к отводу 3 с минималь- 45 ным напр жением, а второй ключ 6 упавл етс  управл емым транзистором 7 и широтно-импульсным модул тором (ШИМ), который состоит из триггера Шмидта 8 генератора 9 пилообразного напр - 50 ени . Регул тор-стабилизатор снабен также узлом синхронизации, которое содержит двухпрлупериодный выпр митель 10 и стабилитрон-ограничиель 11. К базе управл емого транзис-55 тора 7 подсоединен катодом стабилитон 12, обеспечивающий нормальную работу транзистора 7. Узел синхрониза64

ции подключен к .вторичной обмотке 13 управл ющего трансформатора, второй ключ соединен с первичной обмоткой 14, а первый ключ через выпр мители 15 и 16 соединен соответственно со вторичными обмотками 17 и 18.

Регул тор-стабилизатор работает следующим образом.

Напр жение синхронизации дл  ШИМ беретс  с вторичной обмотки 13 управл ющего трансформатора 1, первична  обмотка 14 которого включена параллельно тиристорному ключу 6.

В начале каждого полупериода питающего напр жени  управл ющее напр жение с трансформатора 1 подаетс  на ключ 5 и открывает один из его тиристоров. На выходе устройства начинает формироватьс  полуволна выходного напр жени .

Ключ 5 проводит ток до тех пор, пока не вступает в работу ключ 6, продолжа  фop fflpoвaниe той же полуволны выходного напр жени . На ключ 6 в течение каждого полупериода напр жени  сети подаетс  напр жение с отвода 3 автотрансформатора 2. Соответственно это напр жение арикладываетс  к транзистору 7 каждый раз в одной и той же пол рности.

При срабатывании триггера Шмидта

В формируемый импульс поступает на стабилитрон 12 и пробивает его. 06разовавщеес  падение напр жени  на стабилитроне 12 прикладываетс  к резистору 13 в цепи управлени  тиристорного ключа 6 и эмиттерному переходу транзистора 7 в пр мом дл  него направлении. Транзистор 7- открываетс  и формирует импульс управлени  тиристором ключа 6. Амплитуда импульса ограничена падением напр жени  на стабилитроне 12, а длительность определ етс  параметрами тиристора. Таким образом, усеченный импульс с транзистора 7 поступает на управл ющий электрод тиристора Ко;юча 6 и открывает последний. Падение напр жени  на тиристоре ключа 6, прикладываемое одновременно к транзистору 7, становитс  мальм и импульс тока, формируемый транзистором 7, спадает до нул .

- Таким образом, на прот жении всего времени открытого состо ни  тиристора ключа 6 ток управлени  не превьппает номинальной, безопасной дл  работы тиристора, величины.

Так как управл ющий транзистор

Iпитаетс  непосредственно от сети, а не от специального источника питани , как в известном устройстве Г27, уменьшаютс  габариты схемы управлени , а следовательно и всего устройства.

Claims (1)

1. РЕГУЛЯТОР-СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий управляющий трансформатор с первичной и тремя вторичными обмотками, автотрансформатор, выполненный с отпайками, первый ключ, включенный между первым выводом автотрансформатора и одним выводом первой вторичной обмотки управляющего трансформатора, другой вывод которой через первый выпрямитель подключен к первому управляющему выводу первого ключа, второй управляющий вывод которого через второй выпрямитель соединен с одним выводом второй.вторичной обмотки управляющего трансформатора, другой вывод которой соединен с первым выводом автотрансформатора, второй' ключ, выполненный на тиристоре и включенный между первой отпайкой автотрансформатора, соединенной с одним выводом, первичной обмотки управляющего трансформатора, и другим выводом первичной обмотки, соединенным с первым входным выводом, управляемый транзистор, база которого подключена к выходу широтно-импульсного модулятора, входом связанного с автотрансформатором, а входом синхронизации - с выходом узла синхронизации, вход которого подключен к третьей вторичной обмотке.управляющего трансформатора, и резистор, причем первый выходной вывод подклю- _Λ чен к второй отпайке автотрансформа- 3 тора, а второй входной и второй выходной выводы Соединены с вторьм выводом автотрансформатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и повышения надежности работы, управляющий вывод тиристора второго ключа подключен через резистор к эмиттеру управляемого транзистора, коллектор которого соединен с анодом тиристора, к базе управляемого транзистора подключен катодом стабилитрон, анод которого соединен с шиной питания широтно-импульсного модулятора, к которой также подключен катод тиристора второго ключа.

   SU,,„ 1140106