Стабилизатор переменного напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 48ОО62

Союз Советских

Социалистичесниг

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.07.73 (21) 1947872/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.08.75. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 14.11.75 (51) M. Кл. G 05f 1/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Б. Лейтман и H. В. Ковалков (71) Заявитель

Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института (54) СТАБИЛ ИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯ)КЕНИЯ

Предлагаемый стабилизатор переменного напряжения относится к устройствам стабилизации и может использоваться в электроизмерительной технике для питания датчиков, поверочной и измерительной аппаратуры.

Известны стабилизаторы переменного напряжения, содержащие вольтодобавочный трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом органа управления, а вторичная обмотка соединена последовательно с источником входного напряжения и нагрузкой, н фильтр основной гармоники, подключенный к источнику входного напряжения.

Цель изобретения — повысить надежность и экономичность известного стабилизатора.

Это достигается тем, что схема управления выполнена из резистнвной схемы сравнения на двух сопротивлениях, одно из которых является фоторезисто ром, усилителя переменного напряжения, измерительного выпрямителя, второй схемы сравнения, усилителя постоянного тока и лампочки накаливания, причем инвертирующий фильтр основной гармоники подключен к источнику входного напряжения; выход фильтра подключен к фоторезистору, другой конец которого соединен со входом усилителя переменного напряжения и вторым резистором схемы сравнения, подключенным вторым концом к выходу стабилизатора, к выходу усилителя подключена первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена последовательно с источником входного напря5 жения и нагрузкой; лампочка накаливания, освещающая фоторезистор схемы сравнения, подключена к выходу усилителя постоянного тока, вход которого соединен с выходом второй схемы сравнения, один из выходов послед10 ней подключен к выходу источника опорного постоянного напряжения, а второй вход соединен с выходом измерительного выпрямите. ля, вход которого подключен к выходу стабилизатора.

15 На чертеже изображена блок-схема стабилизатора.

На схеме приняты следующие обозначения:

1 — инвертирующий фильтр основной гармоники; 2 — фоторезистор, 3 — резистивная

20 схема сравнения, включающая в себя фоторезистор и постоянный резистор 4; 5 — усилитель переменного напряжения; б — вольтодобавочный трансформатор; 7 — лампочка накаливания; 8 — усилитель постоянного то25 ка; 9 — схема сравнения; 10 — источник опорного напряжения; 11 — измерительный выпрямитель; 12 — нагрузка; AU — выходное напряжение схемы сравнения; U„„„— опорное напряжение постоянного тока; 11„, 11„,,— вход30 ное и выходное переменное напряжения, 480062

lO

25 зо

35 ао

1 источнику входного напряжения U„ подключен инвертирующий фильтр основной гармоники 1, осуществляющий. подавление высших гармоник и сдвигающий фазу основной гармоники входного напряжения на 180 . Выход инвертирующего фильтра основной гармоники подключен к фоторезистору 2, который является одним из сопротивлений резисторной схемы сравнения 3. Другой конец фоторезистора подключен ко входу усилителя 5 и второму резистору схемы сравнения, подключенному вторым концом к выходу устройства.

Нагрузкой усилителя 5 является вольтодобавочный трансформатор 6, вторичная обмотка которого включена последовательно с источником входного напряжения и нагрузкой.

Лампочка накаливания 7, освещающая фоторезистор, подключена к выходу усилителя постоянного тока 8, на вход которого подается напряжение с выхода схемы сравнения 9, пропорциональное разности эталонного постоянного напряжения U„с выхода источника опорного напряжения 10 и выпрямленного с помощью выпрямителя 11 выходного напряжения стабилизатора. Входное напряжение

U, поступает на инвертирующий фильтр основной гармоники 1 и через вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора 6 на нагрузку устройства 12. С помощью инвертирующего фильтра основной гармоники осуществляется подавление высших гармоник и выделение, вследствие этого, основной гармоники входного сигнала, а также сдвиг ее по фазе на 180 . Напряжение синусоидальной формы с выхода фильтра основной гармоники сравнивается с напряжением на нагрузке посредством схемы сравнения 3.

Устройство настраивается таким образом, чтобы при номинальном напряжении на выходе стабилизатора результирующий сигнал на выходе схемы сравнения 3 по основной гармонике был равен нулю. Разностный сигнал, который в этом случае представляет собой лишь суммарное напряжение высших гармоник, поступает на вход усилителя 5, нагрузкой которого является вольтодобавочный трансформатор 6. Фазировка обмоток вольтодобавочного трансформатора выбирается такой, чтобы напряжение с его вторичной обмотки вычиталось из входного. При соответствующем выборе коэффициента усиления усилителя 5 форма выходного напряжения устройства может сколь угодно мало отличаться от формы напряжения на выходе фильтра основной гармоники, которая в свою очередь может быть весьма близка к синусоидальной.

Если напряжение на выходе стабилизатора отклоняется от номинального, изменяется вследствие этого и напряжение на выходе измерительного выпрямителя 11, пропорциональное выходному напряжению устройства. Это приводит к появлению па выходе схемы сравнения 9 некоторого сигнала разбаланса М3, равного разности эталонного опорного напряжения и напряжения с выхода выпрямителя

11. Разностный сигнал усиливается усилителем постоянного тока и вызывает изменение тока через лампочку накаливания, что в свою очередь приводит к изменению яркости ее свечения и изменению сопротивления фоторезистора. Причем сопротивление фоторезистора изменяется таким образом, что на выходе схемы сравнения 3 появляется напряжение такой величины и фазы, которое после усиления усилителем 5, суммируясь с выходным напряжением, стремится поддержать среднее значение выходного напряжения стабилизатора равным величине опорного напряжения. Степень подавления высших гармоник подобным устройствам зависит в основном от свойств инвертирующего фильтра основной гармоники, а также от величины коэффициента усиления усилителя 5. Стабильность же выходного напряжения определяется, главным образом, стабильностью измерительного выпрямителя, источника опорного напряжения и величиной коэффициента усиления усилителя постояя н ного тока.

Предмет

Стабилизатор переменного напря?кения, содержащий вольтодобавочный трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом органа управления, а вторичная обмотка соединена последовательно с источником входного напряжения и нагрузкой, и фильтр основной гармоники, подключенный к источнику входного напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности работы и экономичности, орган управления выполнен в виде узла сравнения на двух резисторах, один из которых является фоторезистором, освещаемым лампочкой накаливания, подключенный к выходу усилителя постоянного тока, вход которого соединен с выходом второго узла сравнения, одним из входов подключенный к выходу источника опорного постоянного напряжения, а другим — к выходу измерительного выпрямителя, вход которого подключен к выходу стабилизатора, причем один конец фоторезистора соединен со входом усилителя переменного напряжения, выход которого является выходом органа управления, и одним из концов резистора первого узла сравнения, второй конец которого подключен к выходу стабилизатора, а другой конец резистора соединен с выходом фильтра основной гармоники.

480062

Составитель Б. Коншин

Техред М. Семенов

Корректоры: В. Дод н Е, Давыдкина

Редактор В. Фельдман

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2819/12 Изд. Ив 946 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5