SU1176311A1 - Pulse a.c.voltage stabilizer - Google Patents

Pulse a.c.voltage stabilizer Download PDF

Info

Publication number
SU1176311A1
SU1176311A1 SU833633206A SU3633206A SU1176311A1 SU 1176311 A1 SU1176311 A1 SU 1176311A1 SU 833633206 A SU833633206 A SU 833633206A SU 3633206 A SU3633206 A SU 3633206A SU 1176311 A1 SU1176311 A1 SU 1176311A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
voltage
autotransformer
control
Prior art date
Application number
SU833633206A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Червяков
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2572
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2572 filed Critical Предприятие П/Я В-2572
Priority to SU833633206A priority Critical patent/SU1176311A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1176311A1 publication Critical patent/SU1176311A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий повышающий автотрансформатор, интегрирующий фильтр, вход которого шунтирован двухпол рным рекуперирующим узлом , управл ющий вход которого подключен к узлу синхронизации, и ключевой регулирующий элемент, управл ющий вход которого соединен с выходом узла управлени , вход которого подключен к выходным вью одам, отличающийс  тем, что, с целью повьппени  КПД и уменьшени  массы и габаритов, в нем вход автотрансфор- матора подключен к входным выводам через ключевой регулирующий элемент, а его выход - к входу интегрирующего фильтра. Фиг.1 (Л О5 00 AC PULSE STABILIZER containing a step-up autotransformer, an integrating filter whose input is shunted by a two-pole recuperating node, the control input of which is connected to the synchronization node, and a key regulating element, the control input of which is connected to the output of the control node whose input is connected to the output of the gate Odes, characterized in that, in order to improve efficiency and reduce weight and dimensions, in it the input of the autotransformer is connected to the input terminals through a key element, and its output - to the input of the integrating filter. Figure 1 (L O5 00

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам тетани  радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to electrical engineering, in particular, to tetany electronic equipment.

Цель изобретени  - повышение КПД и уменьшение массы и габаритов стабилиэатора .The purpose of the invention is to increase efficiency and reduce the weight and size of the stabilizer.

На фиг.1 представлена схема импульсного стабилизатора переменного напр жени ; на фиг,2 - пример выполнени  узла управлени  и узла синхронизации ,Fig. 1 is a schematic of a pulse voltage regulator; Fig. 2 shows an example of the execution of the control node and the synchronization node;

Стабилизатор содержит регулирующи элемент 1, повьшающий .автотрансформатор 2, двухпол рный рекуперирующий узел 3, интегрирующий фильтр 4, соето щий из дроссел  5 интегрирующего фильтра и конденсатора 6 интегрирующего фильтра, узел 7 управлени  и узел 8 синхронизации. К выходным выводам стабилизатора подключена нагрузка 9.The stabilizer contains a regulating element 1, a step-up autotransformer 2, a two-pole recovery unit 3, an integrating filter 4, which consists of the chokes 5 of the integrating filter and the capacitor 6 of the integrating filter, the control unit 7 and the synchronization unit 8. A load 9 is connected to the output pins of the stabilizer.

Схемы узла 7 управлени  и узла 8 синхронизации (фиг.2) содержат выпр митель 10, фильтр 11 нижних частот, источник 12 опорного напр жени , суммирующий элемент 13, генератор 1А пилообразного напр жени , состо щий из триггера Шмитта 15 и интегратора 16, триггер Шмитта 17, токозадающий резистор 18, оптрон 19, блок 20 согласовани , выход которого подключен к управл ющему входу ключевого регулирующего элемента 1. Оптрон 20 состоит из трансформатора 21, первична  обмотка которого подключена к питающей сети, выпр мител  22, конденсатора 23, токозадающего резистора 24 и базового резистора 25. Схема 8 синхронизации, состоит из оптрона 26 и блока 27 согласовани , анало гичного блоку 20 согласовани . Выход блока согласовани  27 подключен к управл ющему входу двухпол рного рекуперирующего устройства 3, в качестве когорого служит ключевой элемент, аналогичный ключевому регулирующему элементу 1,The circuits of control unit 7 and synchronization unit 8 (FIG. 2) contain rectifier 10, low pass filter 11, reference voltage source 12, summing element 13, sawtooth voltage generator 1A consisting of a Schmitt trigger 15 and integrator 16, trigger Schmitt 17, tokozadayushchy resistor 18, optocoupler 19, matching unit 20, the output of which is connected to the control input of the key regulating element 1. The optocoupler 20 consists of a transformer 21, the primary winding of which is connected to the mains, the rectifier 22, the capacitor 23, the current-setting resistor 24 and the base resistor 25. The synchronization circuit 8 consists of an optocoupler 26 and a matching unit 27, similar to the matching unit 20. The output of the matching unit 27 is connected to the control input of the two-pole recovery device 3, which serves as a key element similar to the key regulating element 1,

Стабилизатор работает следующим образом.The stabilizer works as follows.

Частота работы схемы 7 управлени  и, следовательно, ключевого регулиру щего элемента 1 выбираетс  намного вьше частоты питающей сети, при этом на вход интегрирующего фильтра 4 поступают пр моугольные импульсы, огибающа  которых представл ет синусоид частота которой равна частоте питающей сети. Б момент открьггого состо ни  ключевого регулирующего элемента напр жение через автотрансформатор 2 и дроссель 5 интегрирующего фильтра поступает в нагрузку 9. При этом индукци  магнитного пол  в сердечнике автотрансформатора 2 начинает измен тьс , а дроссель 5 и конденсатор 6 интегрирующего фильтра начинают накагшивать электрическую энергию . При закрывании ключевого регулирующего элемента I дроссель 5 начинает разр жатьс  на нагрузку 9 через двухпол рное рекуперирующее устройство 3, управление которым осуществл етс  схемой синхронизации. При этом выход автотрансформатора закорочен открытьс  двухпол рным рекуперирующим устройством.The frequency of operation of the control circuit 7 and, therefore, the key regulating element 1 is chosen much higher than the frequency of the power supply network, and rectangular impulses are received at the input of the integrating filter 4, the envelope of which represents sinusoids whose frequency is equal to the power supply frequency. At the moment when the key regulating element is released, the voltage through the autotransformer 2 and the choke 5 of the integrating filter enters the load 9. At the same time, the induction of the magnetic field in the core of the autotransformer 2 begins to change, and the choke 5 and the capacitor 6 of the integrating filter begin to accumulate electrical energy. When the key regulating element I is closed, the throttle 5 begins to unload to the load 9 through a two-pole recuperating device 3, which is controlled by the synchronization circuit. At the same time, the output of the autotransformer is shorted to open with a two-pole recovery device.

Следовательно, в момент паузы напр жение на нагрузке 9 поддерживаетс  за счет энергии, занесенной в дроселе и конденсаторе интегрирующего фильтра, а магнитна  индукци  в сердечнике автотрансформатора остаетс  практически посто нной.Consequently, at the moment of pause, the voltage on the load 9 is maintained at the expense of the energy stored in the drosel and the capacitor of the integrating filter, and the magnetic induction in the core of the autotransformer remains almost constant.

Интегрирующий фильтр преобразует высокочастотные импульсы напр жени , снимаемые с выхода автотрансформатора , в переменное напр жение с частотой сети. Величина-ЭТОГО напр жени  определ етс  скважностью работы ключевого регулирующего элемента, частота работы которого намного превышает частоту сети.An integrating filter converts high frequency voltage pulses taken from the output of the autotransformer into alternating voltage with a network frequency. The value of THIS voltage is determined by the duty cycle of the key regulating element, the frequency of which is much higher than the frequency of the network.

В режиме стабилизации длительност импульсов тока через ключевой регулирующий элемент регулируетс  автоматически устройством 7 управлени  и зависит от напр жени  на выходе стабилизатора .In the stabilization mode, the duration of the current pulses through the key regulating element is automatically controlled by the control device 7 and depends on the voltage at the output of the stabilizer.

Напр жение с выхода стабилизатора поступает на вход вьтр мител  10 и выпр мленное им фильтруетс  фильтром 11, в результате чего на выходе фильтра выдел етс  посто нна  составл юща  напр жени  с выхода выпр мител  10, котора  пр мо пропорциональна амплитуде вьгх.одного напр жени  стабилизатора. На выходе с т мирующего элеме}1та 13 пилообразное напр жение , поступающее с выхода генератора 14 пилообразного напр жени , будет сдвинуто относительно нулевого уровн  на напр жение, равное разности выходного напр жени  фильтра и Опорного напр жени , снимаемого с выхода источника 12 опорного напр жени . При этом триггер Шмитта 17 пе3 риодически перебрасываетс  с одного состо ни  в другое и с его выхода идут импульсы напр жени  определенной скважности. Когда напр жение на выходе триггера 17 положительно, через токозадающий резистор 18 и диод оптрона 19 протекает ток, который в свою очередь вызывает протекание тока через транзистор оптрона 19. Величина этого тока определ етс  выход ным напр жением триггера 17, величиной токозадающего резистора 18, характеристиками оптрона 19 и параметрами блока 20 согласовани , т.е. величиной токозадающего резистора 24 и напр жением на выходе выпр мител  22. Ток через транзистор оптрона 19 вызывает открывание ключевого регулирующего элемента 1. При этом ток через диод оптрона 26 не течет-, так как на нем напр жение обратной пол рности , и, следовательно, двухпол рное рекуперирующее устройство 3 закрыто. При изменении пол рности напр жени .на выходе триггера 17.ток потечет через токозадающий резистор 18 и диод оптрона 26, вызыва  тем самым открывание двухпол рного рекуперирующего устройства 3 и закрывание ключевого регулирующего элемента 1, так как при по влении отрицательного напр жени  на выходе тригге ра 17 диод опрона 19 закрываетс , прекращаетс  ток через транзистор этого оптрона и, следовательно, закрываетс  ключевой регулирующий элемент 1 . Мен   коэффи1щент передачи напр жени  с выхода фильтра 11 на вход суммирующего элемента 13 и, следовательно , скважность работы триггера 1 и ключевого регулирующего элемента можно добитьс , чтобы амплитуда напр жени  на выходе стабилизатора стала бы номинальной. После этого ее величина будет поддерживатьс  автоматически , так как при изменении выходного напр жени  за счет изменени  напр жени  на выходе фильтра 11 изменитс  сдвиг пилообразного напр жени  относительно нулевого уровн  на выходе суммирующего элемента 13, а следовательно, скважность импульсов на выходе триггера 17. В результате этого изменитс  скважность работы ключевого регулирующего элемента 1 и амплитуда выходного напр жени  стабилизатора , котора  станет вновь близка к нс- инальной (за счет действи  отрицательной обратной св зи). Поскольку при закрытом ключевом регулирующем элементе магнитна  индукци  в сердечнике остаетс  посто нной , то такое построение схемы позвол ет сократить расчетную мощность ав.тотрансформатора , так как расчетна  мощность трансформатора пр м.о пропорциональна произведению максимального действующего значени  тока через входную обмотку на максимальное среднее значение напр жени  на входе автотрансформатора за врем  положительной полуволны сетевого напр жени , которое пр мо пропорционально отношению амплитуды сетевого напр жени  к скважности работы ключевого регулирующего элемента. Но из принципа работы предлагаемого, устройства следует, что это отнощение равно минимальной амплитуде сетевого напр жени . В случае стабилизатора-прототипа максимальное среднее значение входного напр жени  на входе автотрансформатора пр мо пропорционально максимальной амплитуде сетевого напр жени . Максимальное же значение действующего тока через входную обмотку одинаково в обоих случа х. Поэтому расчетна  мощность автотрансформатора по прототипу во столько раз больше рас-. четной мощности автотрансформатора предлагаемого устройства, во сколько раз максимально возможна  амплитуда сетевого напр жени  больше минимально , возможной. Сокращение расчетной мощности автотрансформатора позвол ет сократить потери на перемагничивание его. сердечника и снизить омические потери в его обмотках. Кроме того, это означает , что масса и габариты Автотрансформаторов уменьшаютс . Пре;щагаема  схема импульсного стабилизатора переменного напр жени  позвол ет увеличить КПД, сократив при этом массу и габариты стабилизатора .The voltage from the output of the stabilizer is fed to the input of the slider 10 and the straightened by it is filtered by filter 11, as a result of which the output component of the filter produces a constant component voltage from the output of the rectifier 10, which is directly proportional to the amplitude of the max. Voltage of the stabilizer . At the output from the measuring element} 1ta 13, the sawtooth voltage coming from the output of the sawtooth voltage generator 14 will be shifted relative to the zero level by a voltage equal to the difference between the output voltage of the filter and the Reference voltage removed from the source 12 of the reference voltage . In this case, the Schmitt trigger 17 is periodically transferred from one state to another, and from its output voltage impulses of a certain duty cycle occur. When the voltage at the output of the trigger 17 is positive, a current flows through the current setting resistor 18 and the diode of the optocoupler 19, which in turn causes current to flow through the transistor of the optocoupler 19. The magnitude of this current is determined by the output voltage of the trigger resistor 18, characteristics the optocoupler 19 and the parameters of the block 20 matching, i.e. the current-setting resistor 24 and the voltage at the output of the rectifier 22. The current through the transistor of the optocoupler 19 causes the opening of the key regulating element 1. At the same time, the current through the diode of the optocoupler 26 does not flow, because the reverse polarity bipolar recovery device 3 is closed. When the polarity of the voltage changes. At the trigger output, the 17.current flows through the current-setting resistor 18 and the optocoupler diode 26, thereby causing the opening of the two-pole recuperating device 3 and the closing of the key regulating element 1, as if a negative voltage appears at the output trigger Paragraph 17, the diode of the opron 19 is closed, the current through the transistor of this optocoupler stops and, therefore, the key regulating element 1 is closed. The ratio of the voltage transfer from the output of the filter 11 to the input of the summing element 13 and, consequently, the duty cycle of the trigger 1 and the key regulating element can be achieved so that the voltage amplitude at the output of the stabilizer becomes nominal. After that, its value will be maintained automatically, since when the output voltage changes due to the voltage change at the output of the filter 11, the sawtooth voltage shifts relative to the zero level at the output of the summing element 13, and consequently, the pulse ratio at the output of the trigger 17. As a result This will change the duty cycle of the key regulating element 1 and the amplitude of the output voltage of the stabilizer, which will again become close to ns-negative (due to the negative feedback ). Since the magnetic induction in the core remains constant when the key regulating element is closed, such a circuit construction reduces the estimated power of the autotransformer, since the calculated transformer power is directly proportional to the product of the maximum effective current through the input winding by the maximum average voltage the input voltage of the autotransformer during the positive half-wave of the mains voltage, which is directly proportional to the ratio of the amplitude of the mains voltage and duty ratio operation key regulatory element. But from the principle of the proposed device, it follows that this ratio is equal to the minimum amplitude of the mains voltage. In the case of the prototype stabilizer, the maximum average value of the input voltage at the input of the autotransformer is directly proportional to the maximum amplitude of the network voltage. The maximum value of the effective current through the input winding is the same in both cases. Therefore, the calculated power of the autotransformer of the prototype is so many times more than-. the even power of the autotransformer of the proposed device, how many times the maximum possible amplitude of the mains voltage is more than the minimum possible. Reducing the estimated power of the autotransformer allows for a reduction in the magnetization reversal loss. core and reduce ohmic losses in its windings. In addition, this means that the weight and dimensions of the Autotransformers are reduced. The trans-impulse voltage regulator circuit allows increasing the efficiency while reducing the weight and dimensions of the stabilizer.

ill Eill E

/  /

2020

rfue .irfue .i

Claims (1)

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий повышающий автотрансформатор, интегрирующий фильтр, вход которого шунтиро- ван двухполярным рекуперирующим узлом, управляющий вход которого подключен к узлу синхронизации, и ключевой регулирующий элемент, управляю щий вход которого соединен с выходом узла управления, вход которого подключен к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения массы и габаритов, в нем вход автотрансформатора подключен к входным выводам через ключевой регулирующий элемент, а его выход - к входу интегрирующего фильтра.PULSE AC VOLTAGE STABILIZER, comprising a step-up autotransformer, an integrating filter, the input of which is bypassed by a bipolar recuperating unit, the control input of which is connected to the synchronization unit, and a key control element, the control input of which is connected to the output of the control unit, the input of which is connected to the output terminals , characterized in that, in order to increase efficiency and reduce weight and dimensions, in it the input of the autotransformer is connected to the input terminals through a key control element nt, and its output - to the input of an integrating filter. SU .,,,1176311SU. ,,, 1176311
SU833633206A 1983-08-12 1983-08-12 Pulse a.c.voltage stabilizer SU1176311A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833633206A SU1176311A1 (en) 1983-08-12 1983-08-12 Pulse a.c.voltage stabilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833633206A SU1176311A1 (en) 1983-08-12 1983-08-12 Pulse a.c.voltage stabilizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1176311A1 true SU1176311A1 (en) 1985-08-30

Family

ID=21078506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833633206A SU1176311A1 (en) 1983-08-12 1983-08-12 Pulse a.c.voltage stabilizer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1176311A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 498609, кл. G 05 F 1/30, 1975. Авторское свидетельство СССР № 488197, кл. G 05 F 1/30, 1975. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6842350B2 (en) Dc-to-dc converter with flyback period detector circuit
US4686615A (en) Power supply circuit
CA1160284A (en) Transformerless fast current limiter with symmetry correction for a switched-mode power supply
US3573605A (en) Closed loop ferroresonant regulator
US4914375A (en) Saturable reactor apparatus for automatic control of power factor of inductive load
US5864472A (en) Apparatus for controlling a multiresonant self-oscillating converter circuit
US4358654A (en) Static power switching system for induction heating
US4523265A (en) Process and device for eliminating the disturbances related to the fluctuations of the load in chopped power supplies
SU1176311A1 (en) Pulse a.c.voltage stabilizer
SU1111139A1 (en) Ac voltage pulse stabilizer
SU1095328A1 (en) Stabilized d.c. voltage converter
SU890379A1 (en) Ac voltage stabilizer
SU639105A1 (en) One-cycle dc voltage converter
SU993221A1 (en) Ac pulse stabilizer
SU1728947A2 (en) Stabilized single-step voltage converter
SU995228A2 (en) Controllable converter
SU1275694A1 (en) Stabilized d.c.voltage converter
RU1820465C (en) Single-cycle direct-current converter
SU498609A1 (en) Pulse AC Voltage Stabilizer
SU851360A1 (en) Method of regulating ac voltage
SU1471180A1 (en) Dc voltage stabilizer
SU609194A1 (en) Stabilized arrangement for charging capacitive accumulator
JPS58127565A (en) Constant-voltage power source
SU442465A1 (en) Key stabilizer rectified voltage
SU1720133A1 (en) Bridge-type transistorized dc voltage converter