Устройство для автоматического переключения режимов работы стабилизированного вб1прямителя

 

20!495

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21с, 51/01

21b, 26/02

Заявлено 21.И.1965 (¹ 1013179124-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.1Х.1967. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 20.XI.1967

МПК

Н Olm

УДК 621.355.163(088.8) 1(омитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. И. Ремчук и В. С. Долик

Специальное конструкторское бюро «Электроаппарат»

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ

РЕЖИМОВ РАБОТЫ СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Принципиальная схема устройства изобравкена на фиг. 1; а фиг. 2 показаны график перехода выпрямителя из режима стабилизации напряжения U в режим стабилизации тока

I и зависимости среднего значения напряжения

U,ð на нагрузке и токов 11 и т2 в цепях обратных связей, соответственно по напряжению и току, в функции времени.

Обмоткой управления 1 магнитного усилителя 2 контролируется ток нагрузки, обмоткой управления 3 магнитного усилителя 2 — напряжение па нагрузке.

Известные устройства того же целевого назначения, например для зарядки аккумуляторов, содержащие магнитные усилители в качестве датчиков тока и напряжения, коммутирующий и исполнительный органы, не обеспечивают сохранения параметров устойчивой стабилизации при переходе из режима стабилизации тока в режим стабилизации напряжения.

B описываемом изобретении этот недостаток устранен путем применения в качестве коммутирующего органа полупроводни . вого усилителя в ключевом режиме и вк. чения его в цепи обратных связей по току и напряжению; при этом переключение режимов работы стабилизированного выпрямителя производится по принципу широтно-импульсной модуляции.

В точке а (фиг. 2, а) ампер-витки, создаваемые током в обмотке управления 1 магнитного усилителя 2 во много раз больше ампер-витков, создаваемых током в обмотке управления

8 магнитного усилителя 2. Поэтому магнитный усилитель 2 полностью открыт (фиг. 2 б). Величина его выходного напряжения U значительно превышает напряжение пробоя стабилитрона 4 и выбирается так с помощью со10 противления 5, чтобы он находился все время в состоянии пробоя. При этом триод 6 закрыт, 7 — открыт, 8 — закрыт, 9 — закрыт и 10 — открыт. Триодом 10, находящимся в режиме насыщения, подключена отрицательная обратная

1s связь по напряжению — обмотка управления

11 магнитного усилителя 12, а триодом 8 отключена отрицательная обратная связь по току — обмотка управления 18 магнитного усилителя 12. Следовательно стабилизированный

20 выпрямитель находится в режиме стабилизации напряжения.

По мере роста тока нагрузки ампер-витки, создаваемые током в обмотке управления 1, будут возрастать, тогда как ампер-витки, соз25 даваемые током в обмотке управления 8 будут оставаться постоянными.

В точке б (фиг. 2, а) магнитный усилитель 2 начнет закрываться (фиг. 2 в), и стабилитрон

4 будет запираться на время равное t<. Трио30 дом 10 на время t будет отключаться отрица201495

30

45 тельная обратная связь по напряжению, а триодом 8 на то же время будет подключаться отрицательная обратная связь по току.

В точке б стабилизация по напряжению будет нарушаться на очень незначительную величину, так как время t>, .в течение которого подключена отрицательная обратная связь по току, значительно меньше времени t, в течение которого подключена отрицательная обратная связь по напряжению, несмотря на то, что ампер-витки отрицательных обратных связей по току и напряжению не равны между собой.

В точке в (фиг. 2, а) магнитный усилитель (2) закрывается больше (фиг. 2, г) чем в точке б, и стабилитрон 4 запирается на время

ti значительно ббльшее, чем в предыдущем случае. Время, в течение которого подключена отрицательная обратная связь по току, а отрицательная обратная связь,по напряжению отключена, приблизительно равно времени, в течение которого подключена обратная связь по напряжению и отключена отрицательная обратная связь по току. В этом случае точность стабилизации по напряжению не будет нарушаться, так как в точке в ампер-витки отрицательных обратных связей как по напряжению, так и по току равны между собой.

По мере уменьшения сопротивления нагрузки магнитный усилитель будет все больше закрываться за счет уменьшения напряжения на нагрузке.

В точке г (фиг, 2, a) магнитный усилитель 2 окажется закрытым настолько (фиг. 2, г), что стабилитрон 4 не будет пробиваться. В этом случае триод 6 — открыт, 7 — закрыт, 8 — открыт, 9 — открыт и 10 — закрыт, т. е. стабилизированный выпрямитель работает в режиме стабилизации тока. Этот ток стабилизации является током отсечки.

Аналогичное переключение режима работы выпрямителя из режима стабилизации тока (режима отсечки) в режим стабилизации напряжения происходит, если напряжение на нагрузке изменится (за счет изменения сопротивления нагрузки) от нуля до величины стабилизированного напряжения.

Величина стабилизированного напряжения устанавливается сопротивлением 14.

Величина стабилизированного тока (тока отсечки) устанавливается сопротивлением 15.

Магнитный усилитель 2 настраивается так с помощью сопротивлений 1б и 17, чтобы при токе нагрузки меньшем, чем ток отсечки, он был открыт, и стабилитрон 4 находился бы постоянно в состоянии пробоя. Срабатывание переключающего устройства на величину тока нагрузки (тока отсечки) сохраняется при всех уровнях стабилизации напряжения, так как при всех величинах стабилизации напряжения величина тока, протекающего по обмотке управления 8, остается приблизительно одной и той же, Коммутирующие транзисторы работают в ключевом режиме, что обеспечивается стабилитроном 4, большим коэффициентом усиления последующих каскадов усилителя и положительным смещением U

Использование предлагаемого устройства автоматического,переключения режимов работы стабилизированного выпрямителя,возможно в том случае, если величина образцового напряжения, устанавливаемая сопротивлением

18 (опорные ампер-витки магнитного усилителя !2) будет одной и той же, как для режима стабилизации напряжения, так и для режима стабилизации тока.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического переключения режимов работы стабилизированного выпрямителя, например, для зарядки аккумуляторов с отрицательными обратными связями по току и на пряжению, содержащее магнитные усилители в качестве датчиков тока и напряжопия, коммутирующий и и сполнительный органы, от гичающееся тем, что, с целью сохра. пения параметров устойчивой стабилизации при переключении из режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока и обратно, в качестве указанного коммути рующегэ органа применен полупроводниковый усилитель в ключевом режиме, включенный в цепи обратных связей по току и напряжению, причем переключение режимов работы стабилизированного выпрямителя производится путем широтноимпульсной модуляции.

201495

Составитель Г. Бейдер

Техред Т. П. Курилко Корректоры: Л. В. Наделяева и С. А. Башлыкова

Редактор А. М. Соловия

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3396/10 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4