SU1416955A1 - Стабилизатор переменного напр жени - Google Patents

Description

(21)4182691/24-07

(22)16.01.87

(46) 15.08.88. Бюл. № 30

(71)Научно-исследовательский,про- ектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники

(72)В.Н.Филатов

(53)621.316.722.1 (088.8)

(56)Авторское свиде.тельство СССР № 532853, кл. G 05 F 1/44, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 792233, кл. G 05 F 1/44, 1978.

(54)СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

(57)Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к стабилизаторам переменного напр жени , и может быть использовано дл  питани  различных радиоэлектронных устройств. Цель изобретени  - упрощение, снижение установленной мощности и улучшение массогабаритных показателей.Напр жение на нагрузке 10  вл етс  алгебраической суммой двух напр жений: напр жени  сети и напр жени , снимаемого со вторичной обмотки вольтодо- бавочного трансформатора 1. Интегрирующий фильтр, образованный дросселем 4 и конденсаторами 5,6, обеспечивает сглаживание высокочастотных пульсаций выходного напр жени . Блок управлени  9 воздействует на управл ющие входы двухтактного реверсивного усилител , выполненного на высокочастотных ключах 2,3 так, что выходное напр жение поддерживаетс  на заданном уровне. Измен   скважность импульсов управлени , можно в широких пределах регулировать напр жение вторичной обмотки трансформатора 1« Питание двухтактного реверсивного усилител  осуществл етс  от двухполу- периодного выпр мител , выполненного на диодах 7,8 и конденсаторах 5,6. 2 ил.

О

QD СП

сд

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к стабилизаторам переменного напр жени , и может быть использовано дл  питани  различных радиоэлектронных устройств.

Цель изобретени  - упрощен1 рснижение установленной мощности и улучшение массогабаритных показателейо

На фиг.-1 приведена принципиаль- на  схема предлагаемого стабилизатора; на фиг,2 - диаграммы напр жений, характеризующие его работу.

Стабилизатор содержит вольтодоба- вочный трансформатор 1 высокочастот- ные ключи - транзисторы 2 и За дроссель 4, конденсаторы 5 и 6, диоды 7 и 8 высокочастотный блок 9 управлени  и работает на нагрузку 10,

Вторична  обмотка вольтодобавоч- ного трансформатора 1 включена последовательно с дросселем 4 интегрирующего LC-фильтра между входной и выходной клеммами стабилизатора. Первична  обмотка вольтодобавочного трансформатора 1 шунтирована двум  встречно-последовательно соединенными высокочастотными ключами - транзисторами 2 и 3 и образует вместе с ними, регулируемый элемент - двyxтaкt ный реверсивный усилитель, подключенный управл ющими входами - базами . транзисторов 2 и 3 к выходу блока 9 управлени , а питаюпщми вьшодами,образованными средней точкой первичной обмотки трансформатора 1 и общей точкой соединени  транзисторов 2 и 3, подключен к выходу двухполупериодно- го выпр мител , выполненного в виде двух встречно-последовательно соеди- ненных диодов и 8, шунтированных цепочкой из двух последовательно соединенных конденсаторов 5 и 6, котора одновременно  вл етс  емкостным зве- ном интегрирующего LC- фильтрао Вход двухполупериодного выпр мител  и вхо блока 9 управлени  подключены к выходным клеммам, к которым подключена нагрузка 10. Вольтодрбавочный трансформатор и двухтактный реверсив ный усилитель представл ет собой регулирующий орган

Стабилизатор работает следующим образом.

При подаче на вход стабилизатора сетевого напр жени  оно складываетс  с высокочастотньм, смодулированным по синусоиде высокочастотным наг р жеиием, формируемьП регулирующим

0 5 o Q д д

,

элементом на вторичной обмотке вольтодобавочного трансформатора 1.

Регулирование скважности высокочастотной вольтодобавки обеспечивает регулирование величины и знака первой по сети гармоники вольтодобавочного напр жени , эа счет которой и обеспечиваетс  стабилизаци  выходного напр жени  на заданном уровне, А остальные высокочастотные гармоники выдел ютс  в интегрирующем LC-фильтре 4,5,6о

Допустим сетевое напр жение равно максимально допустимому отклонению УС Vp д,йкс (фиГо2а). Блок 9 управлени  вместе с регулирующим органом 1,2,3 обеспечивает поддержание выходного напр жени  стабилизатора на требуемом уровне Vjp , Дл  этого выходное напр жение делитс  емкостным делителем, образованным последовательно соединенными конденсаторами 5 и 6, пополам и вьтр мл етс  поочередно диодами 7 и 8, На питающие вьшоды двухтактного реверсивного усилител  2, 3 подаетс  выпр мленное выходное напр жение (фиг,2б)-.

Поочередное включение транзисторов 2 и 3 обеспечивает реверсивное формирование положительных импульсов на одной из первичных полуобмоток и отрицательных импульсов на второй первичной полуобмотке вольтодобавочного трансформатора 1 , модулирован- ных по огибающим двухполупериодного выпр мленного питающего напр жени  (фиг,26).

При неизменной частоте импульсов управлени  транзисторами 2 и 3, например , в 10-20 кГц, регулируетс  их относительный фазовый сдвиг от О до 180 эл,град частоты управлени  При сдвиге, близком к 90 , скважность импульсов, формируемых на обоих пер- вичньк полуобмотках вольтодобавочного трансформатора 1, равна и перва  гармоника по сети суммарного результирующего напр жени  на вторичной обмотке трансформатора равна Оо

При возрастании сетевого напр жени  YC относительный фазовый сдвиг управл ющих импульсов транзистора 3 смещаетс  в диапазоне О Lf i 90 зл, град и на вторичной обмотке трансформатора I формируетс  вольтовычитающа  по первой гармонике добавка напр жени , обеспечивающа  понижение сетевого напр жени  и

поддержание выходного напр жени  на требуемом уровне (фиг.2а).

При понижении сетевого напр жени  YC относительный фазовый сдвиг управл ющих импульсов транзистора 3 смещаетс  в диапазоне 90 W 180 эл.град и на вторичной обмотке трансформатора 1 формируетс  по первой гармонике сетевого напр жени  положительна  вольтодобавка, обеспечивающа  повышение сетевого напр жени  и поддержание выходного напр жени  стабилизатора на заданном уровне.

Блок 9 управлени  обеспечивает формирование высокочастотных управл ющих импульсов и подачу их на управл ющие входы транзисторов 2 и 3 с относительным фазовым сдвигом, регулируемым с помощью обратной св зи блока 9 управлени  с выходным напр жением .

Блок 9 управлени  стабилизатором может иметь различную структуру исполнени , включающую в себ  узел сравнени  выходного напр жени  с опорным - заданным, узел формировани  управл ющего напр  кени , узел формировани  фазного сдвига, т.е. аналогично блокам управлени  известных стабилизаторов.

Особенностью предлагаемого изобретени   вл етс  использование не одного ,, а двух последовательно соединенных конденсаторов интегрирующего LC-фильтра одновременно и в качестве емкостного делител  напр жени , и в качестве двух плечей двухполупериод- ного однофазного выпр мител , питающего двухтактный реверсивный усилитель стабилизатора.

Применение предлагаемого решени  позвол ет снизить напр жение питани  двухтактного реверсивного усилител  в два раза без применени  силового согласующего трансформатора и ис- пользовать вместо четырех только два диода,

Отсутствие силового трансформатора на 50 Гц, а также двух диодов обеспечивает практически снижение массогабаритных показателей стабилизатора примерно в 1,5-2 раза, пос5

колЪку вольтодобавочный трансформатор рассчитан на работу на высокой частоте.

Выполнение емкостного звена интегрирующего LC-фильтра в виде двух последовательно соединенных конденсаторов не приводит к увеличению их установленной мощности, а наличие са- 0 мих кондесаторов обеспечивает устойчивую работу стабилизатора практически на любую нагрузку.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стабилизатор переменного напр жени , содержащий регулирующий орган, вьтолненный в виде вольтодобавочно- го трансформатора, вторична  обмотка которого подключена одним вьгоодом к входной клемме, а другим выводом через интегрирующий LC-фильтр - к выходной клемме, и регулирующего элемента , выполненного в виде двухтакт и о го реверсивного усилител  на высокочастотных ключах, одни силовые выводы которых объединены, а другие соединены с соответствующими вьшода- ми первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора, выполненной со Средней точкой, вместе с объединенными силовыми вьшодами высокочастотных ключей  вл ютс  выводами питани  двухтактного реверсивного усплител  и подключены к выходу двухпо- лупериодного выпр мител ,входом св занного с выходными клеммами, блок управлени , вход которого подключен к выходным

   клеммам, а выход - к управл ющим входам двухтактного реверсивного усилител , отличающий- с   тем, что, с целью упрощени , снижени  установленной мощности и

   улучшени  массогабаритных показатеей , двухполупериодный выпр митель выполнен в виде двух встречно-послеовательно соединенных диодов, шунтированных цепочкой из двух последовательно соединенных конденсаторов, котора  одновременно  вл етс  емкостым звеном интегрирующего LC-фильтра , причем вход двухполупериодного ыпр мител  подключен непосредствсно к выходным клеммам .