Стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения - повьшение надежности в работе путем улучшения переходной характеристики при включении. В устрве цепь управления тиристорами регулирующего органа 2 на время переходного процесса при включении разрьшается ключом 10, Это позволяет полностью избавиться от кратковременных выбросов напряжения на выходе устр-ва при включении. В дальнейшем плавный запуск осуществляется известным образом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 3 сд -Nj

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5))4 G 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД.:ТЕПЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblT141 (21) 3926414/24-07 (22) 11,07,85 (46) 23.10.86. Бюл. 1 39 (71) Специальное проектное конструкторское бюро промышленной автоматики "Промавтоматика" (72) В.Г. Татаринцев (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 771636, кл. С 05 F 1/58, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1117610, кл. G 05 F 1/56, 1983. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения — повышение надешности в работе путем улучшения переходной характеристики при включении. В устрве цепь управления тиристорами регулирующего органа 2 на время переходного процесса при включении разрывается ключом 10. Это позволяет полностью избавиться от кратковременных выбросов напряжения на выходе устр-ва при включении. В дальнейшем плавный запуск осуществляется известным образом. 1 s.ï. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания систем автоматики, вычислительной техники, связи.

Целью изобретения является повышение надежности стабилизатора в работе путем улучшения его переходной характеристики при включении.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного стабилизатора постоянного напряжения, в частном случае с тиристорным исполнением регулирующего органа и контуром фазового управления. Устройство содержит сетевой трансформатор 1, регулирующий орган (управляемый выпрямитель) 2, усилитель 3 сигнала рассогласования, делитель 4 напряжения, импульсный модулятор (блок фазового управления) 5, генератор 6 пилообразного напряжения, синхронизированный с питающей сетью, компаратор 7, блоки 8 и 9 опорного напряжения, ключ 10 с диодно-транзисторной оптопарой 11 и тиристорами

12 и 13, выпрямители 14 и 15 со сглаживающими фильтрами и блок 16 плавного запуска.

Кроме того, на схеме обозначена нагрузка 17 стабилизатора.

Регулирующий орган 2 включен в силовую цепь, к его выходным выводам подключен вход делителя 4 напряжения. Сигнальный вход усилителя 3 сигнала рассогласования соединен с выходами делителя 4 напряжения и блока 16 плавного запуска, а опорный входс выходом блока 8 опорного напряжения. Один из входов импульсного модулятора 5 подключен к выходу усилителя 3 сигнала рассогласования, а другой вход — к выходу генератора 6 пилообразного напряжения.. Один из входов компаратора 7 соединен с выходом блока 9 опорного напряжения, другой вход — с выходом усилителя 3 сигнала рассогласования, а выход— с управляющим входом ключа 10, включенного сигнальными выводами между выходом импульсного модулятора S u управляющим входом регулирующего органа 2. Тиристор 12 включен в цепь питания светодиода оптопары 11, а его управляющий электрод и катод соединены с выводами управляющего входа ключа 10. Коллекторно-эмиттерный переход фототранзистора оптопа65744 2 ры 11 включен между анодом и управляющим электродом тиристора 13, анод и катод которого соединены соответственно с входным и выходным

5 сигнальными выводами ключа 10.

Стабилизатор напряжения работает следующим образом.

В установившемся режиме сигнал с выхода обратной связи управляемого выпрямителя 2 усиливается усилителем 3 и поступает на модулятор 5, где сравнивается с напряжением пилообразной формы, вырабатываемым генератором 6. Модулятор 5 вырабатывает модулированные по ширине импульсы, которые усиливаются по мощности через выпрямитель 14.

При увеличении напряжения на нагрузке 17 ширина импульсов умень20 шается, увеличивая угол открытия тиристоров управляемого выпрямителя

2, в результате чего выходное напряжение стабилизатора уменьшается.

При уменьшении напряжения на нагрузке 17 ширина импульсов увеличивается, уменьшая угол открытия тиристоров, в результате чего выходное напряжение стабилизатора увеличивается. Таким образом, происходит

ЗО стабилизация выходного напряжения.

При включении стабилизатора с вторичных обмоток трансформатора на управляемый выпрямитель 2, выпря" мители 14 и 15 и генератор 6 подаЗ5 ются напряжения. Появление напряжения на нагрузке 17 при отсутствии напряжений на выходах выпрямителей

I !

4 и 15 невозможно.

Поскольку усилитель 3 и блок 16

40 плавного запуска, выдающий в момент включения запрет на появление управляющих импульсов, подключены к выпря мителю 15, во время переходного процесса при включении стабилиэаторЬ на45 пряжение П на выходе усилителя 3 должно изменяться от нуля до некоторого положительного значения U* причем Я > U > где 4a„„- амплитуда пилообразных импульсов на

50 выходе генератора 6. В этом случае импульсы на выходе модулятора 5 отсутствуют. Однако напряжение на выходе усилителя 3 изменяется не мгновенно, а с конечной скоростью. По55 этому, когда во время переходного процесса напряжение 0э на выходе, усилителя 3 изменяется от 0 до U+ на выходе модулятора 5 все же вы1265744

t0 рабатываются управляющие нмпуль— сы.

Чтобы эти импульсы не поступали на управляемый выпрямитель 2, в схему стабилизатора напряжения введен ключ 10, управляемый компаратором

7. Элементы блока 9 опорного напряжения подобраны таким образом, что компаратор 7 срабатывает только при условии 0 U

Таким образом, ключ 10 замыкается после того, как напряжение на выходе усилителя 3 превысит значение

U, и, следовательно, импульсы на выходе модулятора 5 не вырабатывают- TS ся. Ключ 10 должен обладать свойством "памяти", т.е. в дальнейшем размыкаться. C этой целью ключ 10 выполнен на тиристорах 12 и 13 и диодно-транзисторной оптопаре 11. При 20 поступлении сигнала с компаратора 7 включается тиристор 12, который в дальнейшем остается включенным независимо от состояния компаратора 7.

Через постоянно открытый фототранзистор оптопары 11 на управляющий электрод тиристора 13 постоянно подается открывающий его сигнал. Таким образом, ключ 10 находится в замкнутом состоянии и на дальней- 30 шую работу устройства влияния не оказывает.

В момент включения стабилизатора с выхода блока 16 плавного запуска на вход усилителя 3 подается напряжение, препятствующее появлению управляющих импульсов. В дальнейшем по мере заряда конденсатора блока 16 .плавного запуска напряжение на входе усилителя 3 уменьшается. Б резуль 40 тате напряжение на выходе усилителя

3 становится меньше амплитуды пилообразных импульсов, вырабатываемых генератором 6. Модулятор 5 начинает вырабатывать импульсы, ширина которых изменяется пропорционально уменьшению напряжения на входе уси,лителя 3 ° Напряжение на нагрузке 17 плавно увеличивается.

Необходимое время задержки появления выходного напряжения стабилизатора и необходимую крутизну его подьема можно подобрать в определенных пределах путем изменения номиналов элементов блока 16 плавного запуска.

Таким образом, в предлагаемом устройстве цепь управления тиристорами управляемого выпрямителя 2 на время переходного процесса при включении разрывается ключом 10. Такое решение позволяет полностью избавиться от кратковременного выброса напряжения на выходе стабилизатора при включении, что имеет место в известных устройствах. В дальнейшем плавный запуск осуществляется аналогично известным решениям.

Отсутствие выбросов напряжения и тока на выходе стабилизатора при включении повышает качество его переходной характеристики, что позволяет повысить надежность устройства в работе.

Формула изобретения

Ф, 1. Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный в силовую цепь регулирующий орган, к выходным выводам которого подключен вход делителя напряжения, усилитель сигнала рассогласования, сигнальный вход которого соединен с выходом делителя напряжения и блока плавного запуска, а опорный вход " с выходом блока опорного напряжения,импульсный модулятор, один вход которого подключен к выходу усилителя сигнала рассогласования, а другой вход — к выходу генератора пилообразного напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем улучшения переходной характеристики при включении, в него введены дополнительный блок опорного напряжения, компаратор и ключ, причем один вход компаратора соединен с выходом дополнительного блока опорного напряжения, другой вход — с выходом усилителя сигнала рассогласования, а выход - с управляющим входом ключа, включенного сигнальными выводами между выходом импульсного модулятора и управляющим входом регулирующего органа.

2. Стабилизатор по и.1, о т л ич а ю шийся тем, что ключ состоит из двух тиристоров и диоднотранзисторной оптопары, причем первый тиристор включен в цепь питания светодиода оптопары, а его управляющий электрод и катод соединены с выводами управляющего входа ключа, коллекторно-змиттерный переход фотоСоставитель Л. Морозов

Редактор И. Яиколайчук Техред М.Ходанич Корректор М. Максимишинец

Тираж 836 Подписное

ВННН0Н Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ $663/45

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

3 1265744 6 транзистора оптопары включен между ro соединены соответственно с входанодом и управляющим злектродом вто ным и выходным сигнальными выводами рого тиристора, анод и катод которо- ключа, I