SU1156030A1 - A.c.voltage stabilizer - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий вольтодобавочный трансформатор, вторична  обмотка которого включена между входной и выходной клеммами, а первичные обмотки , число которых соответствует числу диапазонов, .регулировани , подключены к соответствуюпщм переключающим элементам, выпр митель и первый пороговый элемент, от л ичающийс  тем, что, с целью повьшени  КПД и надежности, в него введены второй и третий пороговые элементы, дифференцирующа , цепь, дополнительный переключающий элемент, а также делители напр жений, оптоэлектронные ключи, инверторы по числу диапазонов регулировани  и логические элементы И по числу переключающих элементов, причем выпр митель входом подключен к входным клеммам, а выходом - к трем пороговым элементам , при этом к выходу первого порогового элемента подключена дифференцирующа  цепь, к выходу второго - делители напр жени , а между третьим пороговым элементом и делител ми напр жени  включены соответствующие оптоэлектронные ключи, выходы которых соединены с входами соответствующих инверторов и первы- ми из входов соответствующих логических элементов И, выходы инверторов подключены к вторым входам соответствующих элементов И., кроме элемента И, выход которого соединен с управл кщим входом дополнитель (Л ного переключающего элемента, третьи входы элементов И, подключены к выходу дифференцирукицей цепи, а выходы их соединены с управл ющими входами переключаюпщх элементов, дополнительный перекпючаюпцй элемент включен между входной клеммой и ел одним из выводов цепи, образованный о из последовательно соединенных перо вичных обмоток.вольтодобавочного трансформатора другой вывод котосо рой соединен с выходной кпекр ой.AC VOLTAGE STABILIZER, containing a booster transformer, the secondary winding of which is connected between the input and output terminals, and the primary windings, the number of which corresponds to the number of ranges, are adjusted to the corresponding switching elements, the rectifier and the first threshold element, ranging from that , in order to increase efficiency and reliability, the second and third threshold elements are introduced into it, differentiating, circuit, additional switching element, as well as voltage dividers, electric switches, inverters by the number of control ranges and logic elements And by the number of switching elements, the rectifier being connected to the input terminals and the output to the three threshold elements, while the differentiating circuit is connected to the output of the first threshold element between the third threshold element and the voltage dividers include the corresponding optoelectronic switches, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding inverters and the first of the inputs the corresponding logic elements And, the outputs of the inverters are connected to the second inputs of the corresponding elements I., except for the element And whose output is connected to the control input of the additional element (Lego switching element, the third inputs of elements And, are connected to the output by differentiation of the circuit, and their outputs are connected to the control inputs of the switching elements, the additional switch element is connected between the input terminal and ate one of the terminals of the circuit, formed of serially connected primary windings. avochnogo transformer kotoso other terminal connected to the output swarm kpekr oh.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  питани  стабилизированным переменным напр жением электро- и радио аппаратуры. Известны транзисторные ;.табилиза торы переменного напр жени , содержа1цие регулирующие элемент и схему управлени  l . Данные стабилизаторы имеют малый КПД, особенно при повышенном напр жении сети, из-за существенных потерь мощности на регулирующих элементах . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  ста билизатор переменного напр жени , в котором последовательно с нагрузк включена вторична  обмотка вольтодобавочного трансформатора и применены Пороговые схемы, вьтолненные с электромеханическими реле. Пороговые схемы производ т переключение первичной обмотки таким образом, чт бы при пониженном напр жении питани напр жение на вторичной обмотке суммировалось с питающим напр жение а при повьшенном напр жении питани  вычиталось из него 2j. Известный стабилизатор имеет невысокие КПД и надежность. Цель изобретени  - повышение КПД и надежности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизатор переменного напр жени , содержащий вольтодобавочньй трансформатор, вторична  обмотка которого включена между входной и выходной клеммами, а первичные обмотки, число которых соответствует числу диапазонов регулировани , подкл}очены к соответствующим переключающим элементам, выпр митель и первый пороговый элемент, введены второй и третий пороговые элементы, дифференцирующа  цепь, дополнительный переключаюпшй элемен а также делители напр жений, оптоэлектронные ключи, инверторы по числу диапазонов регулировани  и логические элементы И по числу пере ключающих элементов, причем выпр митель входом подключен к входным клеммам, а выходом - к трем пороговым элементам, при этом к выходу первого порогового элемента подключена дифференцирующа  цепь, к выходу второго.- делители напр жени . а между третьим пороговь м элементом и делител ми напр жени  включены соответствующие оптоэлектронные ключи, выходы которых соединены с входами соответствующих инверторов и первыми из входов соответствующих логических элементов И, выходы инверторов подключены к вторым входам соответствующих элементов И, кроме элемента И, выход которого соединен с управл ющим входом дополнительного переключающего элемента, третьи входы элементов И подключены к выходу дифференцирующей цепи, а выходы их соединены с управл ющими входами переключаю цих элементов, дополнительный переключающий элемент включен между входной клеммой и одним из выводов цепи, образованный из последовательно соединенных первичных обмоток вольтодобавочного трансформатора, другой вывод которой соединен с выходной клеммой. На чертеже представлена схема предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор содержит выпр митель 1, дифференцирующую цепь- 2, пороговые элементы 3,4 и 5 уровн  напр жени , делители 6 напр жени , оптоэлектронные ключи 7, инверторы 8, логические схемы 9, переключающие элементы 10 и вольтодобавочный трансформатор 11. Выпр митель 1 подключен к входным клеммам, к его выходу подключены пороговые элементы 3, 4 и 5 уровн  напр жени , к элементу 3 подключена дифференцирующа  цепь 2, к выходу элемента 4 - делители напр жени  6, а между пороговым элементом 5 уровн  напр жени  и делител ми 6 напр жени  подсоединены оптоэлектронные ключи 7, выходы ключей 7 подключены к одному входу логических схем 9 и к входам инверторов 8, выходы которых подключены к вторым входам логических схем, а к третьему их входу подсоединен выход интегрирующей цепи 2, выходы логических схем подключены к входам переключающих элементов 10, например оптосимисторов, а выходы переключающих элементов подсоединены к выводам вторичной обмотки вольтодобавочното трансформатора 11 . Причем выходы инверторов 8 подключены к входам тех логических схем, на входы которых подаетс  сигнал с делител  более низкого уровн The invention relates to electrical engineering and can be used to supply stabilized alternating voltage to electrical and radio equipment. Transistor; AC voltage regulators are known, containing a regulating element and a control circuit l. These stabilizers have low efficiency, especially at increased mains voltage, due to significant power losses on the regulating elements. The closest to the technical essence of the invention is an alternating voltage stabilizer, in which the secondary winding of a booster transformer is connected in series with the load and the Threshold circuits are implemented with electromechanical relays. The threshold circuits switch the primary winding in such a way that, at a lower supply voltage, the voltage on the secondary winding is summed with the supply voltage, and at a higher supply voltage, it is subtracted from it 2j. Known stabilizer has low efficiency and reliability. The purpose of the invention is to increase efficiency and reliability. The goal is achieved by the fact that an alternating voltage regulator containing an add-on voltage transformer, the secondary winding of which is connected between the input and output terminals, and the primary windings, the number of which corresponds to the number of adjustment ranges, are rectifier and the first threshold element, the second and third threshold elements are introduced, a differentiating circuit, an additional switch element, as well as voltage dividers, optoelectronic keys, an inverter according to the number of control ranges and logic elements And according to the number of switching elements, the rectifier being connected to the input terminals and the output to the three threshold elements, while the differentiating circuit is connected to the output of the first threshold element. . and between the third threshold element and the voltage dividers include the corresponding optoelectronic switches, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding inverters and the first of the inputs of the corresponding logic elements And, the outputs of the inverters are connected to the second inputs of the corresponding elements And, except for the element And whose output is connected to the control input of the additional switching element, the third inputs of the elements I are connected to the output of the differentiating circuit, and their outputs are connected to the control inputs of switching elements x, an additional switching element connected between the input terminal and one of the chain pins formed of series-connected primary windings of booster transformer, the other terminal of which is connected to the output terminal. The drawing shows the scheme of the proposed stabilizer. The stabilizer contains rectifier 1, differentiating circuit-2, threshold elements 3,4 and 5 of the voltage level, voltage dividers 6, optoelectronic switches 7, inverters 8, logic circuits 9, switching elements 10 and booster transformer 11. Rectifier 1 is connected threshold levels 3, 4, and 5 of the voltage level are connected to the input terminals, differentiating circuit 2 is connected to element 3, voltage dividers 6 are connected to the output of element 4, and voltage between voltage threshold 5 is connected to the output terminals wiring connected to optoe The electronic switches 7, the outputs of the switches 7 are connected to one input of logic circuits 9 and to the inputs of inverters 8, the outputs of which are connected to the second inputs of logic circuits, and the output of the integrating circuit 2 is connected to their third input, the outputs of logic circuits are connected to the inputs of switching elements 10, for example optoshimistorov, and the outputs of the switching elements are connected to the terminals of the secondary winding of the additional transformer 11. Moreover, the outputs of the inverters 8 are connected to the inputs of those logic circuits, to the inputs of which a signal is fed from a lower level divider

напр жени , а на границах диапазоно на входы логических схем подаютс  два сигнала: на нижнем уровне напр жени  - с инвертора 8, а на верхнем уровне - с оптоэлектронного ключа, подсоединенного к делителю напр жени  верхнего уровн , и с дифференцирующей цепи.voltage, and at the boundaries of the range, two signals are sent to the inputs of the logic circuits: at the lower level, voltage from the inverter 8, and at the upper level, from the optoelectronic switch connected to the voltage divider, and from the differentiating circuit.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На оптоэлектронных ключах 7 сравниваетс  амплитуда выпр мленного питающего напр жени  с уровнем напр жени , задаваемым пороговым элементом 5. Амплитуда напр жени  на входе делителей равна разности амплитудного значени  выпр мленного питающего напр жени  и падени  напр жени  на элементе 4. Применением элемента 4 достигаетс  передача изменени  амплитуды питающего напр жени  на вход делител  напр жени , повышение чувствительности схемы и изменению питающего напр жени . С выходов ключей 7 и инверторов 8 на логические схемы 9 поступают сигналы о значении питающего напр жени  за каждый полупериод и инвертированные эти же сигналы. В момент перехода питающего напр жени  через О с дифференцирующей цепи 2 на входы логических схем приходит сигнал перехода напр жени  через О, В этот момент логической схемой выдаетс  импульс на открытие соответствующего переключающего элемента (фотосимисторы, тиристоры) и встречно напр жению питани  подаетс  напр жение с определенного вывода вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора.. На границах диапазонов регулировани  на логические схемы подаютс  два сигнала-- в одном содержитс  информаци - о пониженном напр жении, во втором - о повьшенном напр жении питани . Причем выходы инверторов В подключены кOn the optoelectronic switches 7, the amplitude of the rectified supply voltage is compared with the voltage level set by the threshold element 5. The voltage amplitude at the input of the dividers is equal to the difference of the amplitude value of the rectified supply voltage and the voltage drop at the element 4. the amplitudes of the supply voltage to the input of the voltage divider, the increase in the sensitivity of the circuit, and the change in the supply voltage. From the outputs of the keys 7 and inverters 8, the logic circuits 9 receive signals about the value of the supply voltage for each half-period and the inverted same signals. At the moment the supply voltage passes through O from differentiating circuit 2 to the inputs of logic circuits, a voltage transfer signal comes through O. At this moment, the logic circuit gives an impulse to open the corresponding switching element (photoemitors, thyristors) and a counter voltage is applied to the supply voltage of a certain output of the secondary winding of a booster transformer. At the boundaries of the control ranges, two signals are sent to logic circuits ... one contains information about low voltage, second - about povshennom voltage supply. Moreover, the outputs of the inverters are connected to

входам тех логических схем, на входы которых подаетс  сигнал с делител  более низкого уровн  напр жени . Срабатывание переключающих элементов в момент перехода питающего напр жени  через О позвол ет снизить уровень помех и повысить надежность стабилизатора, расширить возможность его применени . Высока the inputs of those logic circuits, to the inputs of which a signal is supplied from a divider of a lower voltage level. The operation of the switching elements at the moment when the supply voltage passes through O allows to reduce the level of interference and to increase the reliability of the stabilizer, to expand the possibility of its application. High

чувствительность к изменению питающего напр жени  и стабильность порогов срабатывани  при изменении температуры и во времени позволит расширить количество диапазонов регулировани . Чувствительность схемы к изменению питающего напр жени  составл ет +1 В. Работа устройства в режиме сравнени  амплитуды питающего напр жени  с заданнымsensitivity to changes in the supply voltage and stability of the thresholds with temperature and over time will allow the number of control ranges to be expanded. The sensitivity of the circuit to changes in the supply voltage is +1 V. The device operates in the mode of comparing the amplitude of the supply voltage with the specified

уровнем позвол ет снизить потребл емую элементами стабилизатора мощность до 2-3 Вт, т.е. на пор док.level reduces the power consumed by the stabilizer elements to 2-3 W, i.e. for the time being

Предлагаемое устройства целесообразно использовать в зависимости The proposed device should be used depending

от требуемого коэффициента-стабилизации как автономно, так и-в качестве предварительного стабилизатора.from the required stabilization factor both autonomously and as a pre-stabilizer.

Claims (1)

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена между входной и выходной клеммами, а первичные обмотки, число которых соответствует числу диапазонов, регулирования, подключены к соответствующим переключающим элементам, выпрямитель и первый пороговый элемент, от л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, в него введены второй и третий пороговые элементы, дифференцирующая· цепь, дополнительный переключающий элемент, а также делители напряжений, оптоэлектронные ключи, инверторы по числу диапазонов регулирования и логические элементы И по числу переключающих элементов, причем выпрямитель входом подключен к входным клеммам, а выходом - к трем пороговым элементам, при этом к выходу первого порогового элемента подключена дифференцирующая цепь, к выходу второго - делители напряжения, а между третьим пороговым элементом и делителями напряжения включены соответствующие оптоэлектронные ключи, выходы которых соединены с входами соответствующих инверторов и первыми из входов соответствующих логических элементов И, выходы инверторов подключены к вторым входам соответствующих элементов И., кроме элемента И, выход которого соединен с управляющим входом дополнительного переключающего элемента, третьи входы элементов И. подключены к выходу дифференцирующей цепи, а выходы их соединены с управляющими входами переключающих элементов, дополнительный переключающий элемент включен между входной клеммой и одним из выводов цепи, образованный из последовательно соединенных первичных обмоток вольтодабавочного трансформатора, другой вывод которой соединен с выходной кпецмой.AC VOLTAGE STABILIZER, comprising a boost transformer, the secondary winding of which is connected between the input and output terminals, and the primary windings, the number of which corresponds to the number of ranges, regulation, are connected to the corresponding switching elements, the rectifier and the first threshold element, with the fact that, in order to increase efficiency and reliability, the second and third threshold elements, a differentiating circuit, an additional switching element, as well as voltage dividers, optoelectrics, are introduced into it electronic switches, inverters according to the number of control ranges and logical elements AND according to the number of switching elements, and the rectifier is connected to the input terminals by the input and to three threshold elements by the output, while a differentiating circuit is connected to the output of the first threshold element and voltage dividers to the output of the second and between the third threshold element and voltage dividers are connected the corresponding optoelectronic switches, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding inverters and the first of the inputs of the corresponding x logical elements AND, the outputs of the inverters are connected to the second inputs of the corresponding elements I., except for the element And, the output of which is connected to the control input of the additional switching element, the third inputs of the elements I. are connected to the output of the differentiating circuit, and their outputs are connected to the control inputs of the switching elements , an additional switching element is connected between the input terminal and one of the terminals of the circuit, formed from series-connected primary windings of the voltage-boost transformer, each whose output terminal is connected to the output pin. >> ίί