Claims (2)
(54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА чен к управп к цему входу тиристорного вы пр митеп , измеритепьный орган с источни ком опорного напр жени , входом соединенн с выводами дл подключени нагрузки, вход усипитеп подключен ко входу нндукти но-емкостного фильтра через дополнигепьно введенные и соединенные последоватепЬ но интегрирукаций блок и первый резистор, причем вход интегрирукадего блока дополнительно подключен через соединенные последовательно дополнительно введенный второй резистор и источник опорного напр жени к выходу измерительного органа, кроме того, интегрирующий блок выполнен в виде последовательной резистивно-ем- костной цепи, конденсатор которой по,акпючен ко входу усилител , содержащего соединенные последовательно транзистор и фотодатчик оптрона, фотоприемник которого подключен параллельно переходу анодуправл ющий электрод тиристоров выпр мител . На фиг. 1 приведена функциональна схема источника питани стабилизированным напр жением на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие при(щип его работы на фиг. 3принципиальна схема одного из вариантов, по сн юща возможные схемные решени отдельных узпов источника питани . Источник содержит поспедоватепьно соединенные и подключенные к выводам 1 тиристо{эный выпр5 митель 2 с регулирующими тиристорами 3, усилитель 4, вход которого через интегрирующий блок 5 и резистор 6 подключен ко входу индуктивноемкостного фильтра 7, а вход интегрирующего блока подключен через последовательно соединенные резистор 8 и источник опор ного напр жени 9 к выходу измерительного органа, вьгоодь 10 дл подключени нагрузки 11 и устройство 12 отрицательной обратной св зи, вторичные обмотки 13 трехфазного трансформатора тиристорного выпр мител 2. Усилитель 4 состоит из оптрона 14, усилительного транзистора 15 дл питани которого предусмотрена дополнительна клемма 16, резисторов 17 и диодов 18. Источник работает следующим образом. Ток в нагрузку 11 поступает от источника питани переменного тока, подключаемого к выводам 1 через тиристорныЙ выпр митель 2, индуктивно-емкостный сглаживаю щий фильтр 7 и выходные выводы Ю. Регу лирование выходного напр жени осуществл етс тиристорами 3, например, соединенными между собой по трехимпульсной схеме. Сигнал на управл ющие электроды тиристоров 3 поступает с усилител 4 в те момен ты времени, когда напр жение на выходе интегрирующего блока 5 проходит нулевое значение (фиг. 2, напр жение IT ). Каждый тиристор 3 включаетс поочередно и переходит в отклоненное состо ние в pOFiue соответствующего полупериода напр жени источника питани . В результате напр жение на входе фильтра 7 измен етс в зависимости от фазы импульса управлени и имеет вид, приведенный на фиг. 2, 11 . Напр жение на нагрузке 11 в силу сглаживающего действи фильтра 7 будет посто нно по величине и равно среднему значению напр жени ТГ- . Последнее автоматически поддерживаетс равным напр жению опорного источника 9(Uj). На вход интегрирующего блока 5 подаетс разность двух напр жений U и Ч 9 В момент времени t 0 (фиг. 2), когда включилс один из тиристоров 3 и напр жение питани (ej) по вилось на входе фильтра 7, выходное напр жение интегрирующего блока 5 стало измен тьс в соответствии с зависимостью . После момента времени t -Т выходное напр жение интегрирующего блока 5 стремитс к нулю только под действием напр жени источника 9, и становитс равным иулю в момент времени Т, который соответствует окончанию одного периода коммутации выпр мител 2, Очевидно,что среднее значение напр жени Ity в интервале от О до Т можно определить из приведенного вьпие выражени , если прин ть, 4Toi T ии,0. В итоге получаем 9Ч1()Ь где lln-напр жение источника 9. Поскольку это равенство будет соблк датьс в каждом интервале коммутации, то оно означает, что при любом скопь угогшо быстром изменении напр жени источника, напр жение на нагрузке 11 будет равно напр жению опорного источника 9, т. е. в данной схеме переходной процесс в напр жении на нагрузке 11 при изменении напр жени источника будет отсутствовать. Из-за высокого быстродействи в предлагаемом источнике питани будут подаватьс все возмущени как-то; несимметри фазных напр жений ,(низкочастотна модул аш питающего напр жени и пр. 5то дает возможность обеспечить заданную точность стабилизации напр жени на нагрузке без дополнительного увеличени энергоемкости сглаживающего фильтра усложнени схемы устройства в целом. В практических схемах, работающих в дпитепьном режиме эксппуатации и в широком интервапе температур, при бопьшом Ш1апазоне изменени тока нагрузки- цепесообразно источник опорного напр жени 9 выпопнить управл емым от устройства отрицатепьной обратной св зи 12. Устройство 12 может быть достаточно инерционным, так как назначением его вл етс топько коррекци опорного напр ени при воздействии медленно измен ющихс . факторов (времени, температуры и пр.). Если источник питани должен обеспечивать повышенное напр жение на нагрузке (10, 2О или более вольт), в качестве интегрнрукадего блока 5 целесообразно использовать последовательную резистивиоемкостную цепь, а усилитель выполн ть на оптронах. Это позвол ет существенно упрос тить схему источника питани . В качестве примера схема такого источника приведена на фиг. 3, где не показарю устройство 12, его включение идентично показанному на фиг. 1. Здесь питание нагрузки 11 и цепи вклю чени тиристоров 3 осуществл етс от вторичных обмоток трехфазной системы трансформатора 13, первичные обмотки которых подключены к вьтодам 1. Управление тиристорами 3 осуществл ет с с помощью оптрона 14, фотодатчик которого включен в цепь коллектора уси итеп ного транзистора 15 дл питани которого предусмотрена дополнительна клемма 16. Ограничение токов в первичной и вторичной цеп х оптронов осуществл етс с помощью резисторов 17. Диоды 18 обеспечивают пр включенном состо нии оптрона 14 протекание тока через управл ющий переход тол ко тиристора, к которому в это врем приложено напр жение питани в провод щем направлении. В каждый из таких моментов времени два других диода 18 наход тс по обратным напр жением, и ток через них не. протекает. В цепом дл данной схемы справедливы диаграммы фиг. 2, с той лищь разницей, ч в моменты О, Т, 2Т и т. д. напр жение на конденсаторе (выходе интегратора) 5 становитс больще нул на величину, доста точную дл насыщени ранее закрытого транзистора 15, после чего начинает протекать ток через фотодатчик оптрона 14, открьтаетс его фотоприемник, через резне тор 17, один из диодов 18 и управл ющий переход соответствующего тиристора 3 нач нает протекать ток, тиристор включаетс и т. д., как это было рассмотрено дл сх мы фиг. 1. Использование данного изобретени позвоЛ5ют спроектировать источник питани , расСЧИТС .ННЫЙ на быстрые изменени питающего напр жени , с уменьшенными габаритами , весом и повышенной стабильностью выходного напр жени . Объ сн етс это тем, что в предложенном устройстве при сколь угодно быстром (даже скачкообразном) изменении питающего напр жени среднее значение напр же-г ни на входе фильтра, а следовательно, и на выходе всегда неизменно. Поэтому посто нную времени индуктивно-емкостного фильтра выбирают, исход топько из допустимой пульсации выходного напр жени . Формула изобретени 1.Источник питани стабилизированным напр жением посто нного тока, содержащий соединенные ,последовательно межд} выводами дл подключени к питак цей сети и выводами дл подключени нагрузки тиристорный выпр митель и индуктивно-емкостный фильтр, усилитель, выход которого подключен к управл ющему входу тиристорного выпр мител , измерительный орган с источником опорного напр жени , входом соединенный с выводами дл подключени нагрузки , отличающийс тем, что, с целью повыщени стабильности выходного напр лсеии , уменьшени габаритов и веса, вход усилител подключен ко входу индуктивно-емкостного фипьтрачерез дополнительно введенные и соеглненные последовательно интегрирующий блок и первый резистор, причем вход , Интегрирующего блока дополнительно подключен через соединенные последовательно дополнительно введенный второй резистор иисточник опорного напр жени к выходу измерительного органа. 2.Источник питани по п. 1, от л нчающийс тем, что, с целью упрощени , интегрирующий блок выполнен в виде последовательной резистивно-емкостной цепи, конденсатор которой подключен ко входу усилител . 3.Источники питани по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что усилитель содержит соединенные последовательно транзистор и фотодатчик оптропа, фотоприемник которого подключен параллельно переходу анод-управл ющий электрод тиристоров выпр мител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1,Авторское свидетепьство СССР )417776, Q О5 Р 1/56, 1971. (54) POWER SUPPLY STABILIZED VOLTAGE CURRENT VOLTAGE to the control panel to the input of the thyristor you send, measure the organ with the reference voltage source, the input connected to the terminals for connecting the load, the input of the voltage source connected to the load, the input connected to the input for connecting the load and the connected sequence of integration of the block and the first resistor, and the input of the integrated unit of the block is additionally connected through the connected in series additionally introduced second resistor and source The nickname of the reference voltage to the output of the measuring organ, in addition, the integrating unit is designed as a series of resistive-capacitive circuits, the capacitor of which is connected to the input of the amplifier, containing a transistor connected in series and a photo-sensor of the optocoupler, the photodetector of which is connected in parallel with the anode control thyristor rectifier. FIG. 1 is a functional diagram of a voltage-controlled power supply in FIG. 2 - diagrams explaining at (pinch of his work in Fig. 3 is a principle diagram of one of the options, explaining possible circuit solutions of individual power supply hubs. The source contains connected to the terminals 1 of the thyristor rectifier 2 with regulating thyristors 3, the amplifier 4, whose input through the integrating unit 5 and the resistor 6 is connected to the input of the inductive-capacitance filter 7, and the input of the integrating unit connected through the series-connected resistor 8 and the source of the reference voltage 9 to the output and the metering body, 10 for connecting the load 11 and the negative feedback device 12, the secondary windings 13 of a three-phase transformer of the thyristor rectifier 2. Amplifier 4 consists of an optocoupler 14, an amplifying transistor 15 for supplying which an additional terminal 16, resistors 17 and diodes 18 are provided The source works as follows: The current to the load 11 comes from the AC power source connected to the terminals 1 through the thyristor rectifier 2, the inductive capacitive smoothing filter 7 and the output E. Conclusions Y. The output voltage is regulated by thyristors 3, for example, interconnected in a three-pulse circuit. The signal to the control electrodes of the thyristors 3 comes from the amplifier 4 at the time when the voltage at the output of the integrating unit 5 passes a zero value (Fig. 2, voltage IT). Each thyristor 3 is switched on alternately and goes into a deviated state in pOFiue of the corresponding half-period of the power supply voltage. As a result, the voltage at the input of the filter 7 varies depending on the phase of the control pulse and has the form shown in FIG. 2, 11. The voltage at load 11 due to the smoothing effect of the filter 7 will be constant in magnitude and equal to the average value of the voltage TG-. The latter is automatically maintained equal to the voltage of the reference source 9 (Uj). At the input of the integrating unit 5, the difference between the two voltages U and CH 9 is applied. At time t 0 (Fig. 2), when one of the thyristors 3 turned on and the supply voltage (ej) appeared at the input of the filter 7, the output voltage of the integrating unit 5 began to change according to dependency. After time point t -T, the output voltage of the integrating unit 5 tends to zero only under the action of the voltage of source 9, and becomes equal to iul at time T, which corresponds to the end of one switching period of the rectifier 2, it is obvious that the average voltage Ity in the interval from O to T can be determined from the above expression of expression, if accepted, 4Toi Ti, 0. As a result, we obtain 9 × 1 () b, where lln is the voltage of source 9. Since this equality will not be given in each switching interval, it means that for any time a quick change in the voltage of the source, the voltage on the load 11 will be equal to the voltage the reference source 9, i.e., in this scheme, the transient process in the voltage on the load 11 when the source voltage changes will be absent. Due to the high speed in the proposed power source, all disturbances will be somehow applied; asymmetry of phase voltages, (low-frequency module of the supply voltage, etc.) makes it possible to ensure the prescribed accuracy of voltage regulation at the load without further increasing the power intensity of the smoothing filter, complicating the circuit of the device as a whole. In practical circuits operating in the format of operation and in wide in the range of temperatures, with a larger range of changes in the load current, it is advisable to use a source of reference voltage 9 controlled by a negative feedback device 12. The device 12 may be sufficiently inertial, since its purpose is to correct the reference voltage when subjected to slowly varying factors (time, temperature, etc.). If the power supply must provide an increased voltage on the load (10,20 or more volts), as an integrated unit of block 5, it is advisable to use a series resistive capacitive circuit, and an amplifier performed on optocouplers. This makes it possible to significantly simplify the power supply circuit. As an example, the circuit of such a source is shown in FIG. 3, where device 12 does not show, its inclusion is identical to that shown in FIG. 1. Here, the load 11 and the thyristor 3 turn-on circuit are supplied from the secondary windings of the three-phase transformer system 13, the primary windings of which are connected to the diodes 1. The thyristors 3 are controlled with an optocoupler 14, the photosensor of which is connected to the collector circuit a transistor 15 for which power supply is provided an additional terminal 16. The currents in the primary and secondary circuits of the optocouplers are limited by using resistors 17. The diodes 18 provide a switched on state of the optocoupler 14 flow current through the control transition of the thyristor, to which at that time the supply voltage is applied in the conducting direction. At each of these times, the other two diodes 18 are in reverse voltage, and the current through them is not. proceeds. In the circuit for this circuit, the diagrams of FIG. 2, with that difference, at hours O, T, 2T, etc., the voltage across the capacitor (integrator output) 5 becomes greater than zero by an amount sufficient to saturate the previously closed transistor 15, after which current flows through The photo sensor of the optocoupler 14, its photodetector turns off, through the reactor 17, one of the diodes 18 and the control transition of the corresponding thyristor 3 starts to flow current, the thyristor turns on, etc., as was considered for cs figs. 1. The use of this invention allows a power source to be calculated that is calculated for rapid changes in the supply voltage, with reduced overall dimensions, weight, and increased output voltage stability. This is explained by the fact that in the proposed device, with an arbitrarily fast (even abrupt) change in the supply voltage, the average value of the voltage is neither at the input of the filter, and consequently, at the output is always the same. Therefore, the time constant of the inductive-capacitive filter is chosen, the outcome of the peak from the permissible ripple of the output voltage. Claim 1. Power supply with stabilized DC voltage containing connected in series between} terminals for connecting to a power supply network and terminals for connecting a load thyristor rectifier and inductive-capacitive filter, an amplifier whose output is connected to a thyristor control input rectifier, measuring body with a voltage source, input connected to the terminals for connecting the load, characterized in that, in order to increase the stability of the output voltage and, reducing size and weight, the input of the amplifier is connected to the input of an inductive-capacitive filter through additionally inserted and connected sequentially integrating unit and the first resistor, the input of the integrating unit being additionally connected via an additionally inputted second resistor and source of reference voltage to the output of the measuring element. 2. The power supply according to claim 1, which is based on the fact that, for the sake of simplicity, the integrating unit is designed as a serial resistive-capacitive circuit, the capacitor of which is connected to the input of the amplifier. 3. Food sources according to claims. 1 and 2, characterized in that the amplifier comprises a transistor and an optical sensor photocell connected in series, the photodetector of which is connected in parallel with the anode-control electrode of the rectifier thyristors. Sources of information taken into account in the examination: 1, Copyright Testimony of the USSR) 417776, Q O5 P 1/56, 1971.
2.Патент США М 32О5426, кп. 32118 , 1965.2. US patent M 32O5426, CP. 32118, 1965.
кпkn
/jzH/ jzH
/0/ич/ 0 / ich
ffjjvffjjv
UsUs
Фиг. 2FIG. 2