RU2419124C2

RU2419124C2 - Adjustable constant voltage stabiliser

Info

Publication number: RU2419124C2
Application number: RU2009115049/09A
Authority: RU
Inventors: Константин Олегович Хохлов (RU); Константин Олегович Хохлов; Антон Владимирович Балин (RU); Антон Владимирович Балин
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2009-04-20
Publication date: 2011-05-20
Also published as: RU2009115049A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: adjustable constant voltage stabiliser containing voltage converter connected to primary winding of transformer the secondary winding of which is connected to rectifier unit. Voltage divider which is connected to measuring device of feedback signal is connected to the output of rectifier unit. Additional rectifier which is connected to measuring device of feedback signal is connected to secondary winding of transformer. Feedback signal measuring device is connected to stabilising element. One more additional rectifier connected to stabilising element connected to voltage converter is connected to the other secondary winding of transformer. Both additional rectifiers are non-adjustable.

EFFECT: possibility of obtaining adjustable voltage in wide range, which allows feeding various devices requiring variable voltage; at that, free electric circuits are fed with constant voltage.

2 dwg

Description

Заявленное изобретение относится к области электротехники, в частности к стабилизаторам напряжения, предназначенным для питания электронных приборов, требующих регулирования выходного напряжения.The claimed invention relates to the field of electrical engineering, in particular to voltage stabilizers, designed to power electronic devices that require regulation of the output voltage.

Известны устройства [1, 2], содержащие трансформатор с дополнительными обмотками и выпрямители, питающие служебные электрические цепи.Known devices [1, 2], containing a transformer with additional windings and rectifiers supplying service electrical circuits.

Известно устройство [3] для питания электродов электроннолучевых трубок и других электронных приборов, представленное на фиг.1. Данное устройство содержит преобразователь напряжения 1 с выходным трансформатором 2, имеющим две вторичные обмотки 3 и 4, вентильно-конденсаторный выпрямитель (выпрямительный блок) 5, делитель напряжения 6, регулируемый импеданс 7, являющийся измерителем сигнала обратной связи и выполненный по структуре «регулируемый транзистор - блок сравнения - опорный элемент», вспомогательный выпрямитель 8, стабилизирующий элемент 9, выполненный в виде ключевого стабилизатора тока и предназначенный для регулирования выходного напряжения. Постоянное напряжение от первичного источника питания поступает через стабилизирующий элемент 9 на вход преобразователя 1 напряжения. На вторичной обмотке 3 трансформатора 2 появляется переменное напряжение, которое умножается до необходимой величины и выпрямляется выпрямительным блоком 5, после чего прикладывается к нагрузке. Часть выходного напряжения через делитель 6 направляется на вход регулируемого импеданса 7. Данное устройство выбрано в качестве прототипа.A device [3] is known for powering the electrodes of cathode ray tubes and other electronic devices, as shown in FIG. This device contains a voltage converter 1 with an output transformer 2 having two secondary windings 3 and 4, a valve-condenser rectifier (rectifier block) 5, a voltage divider 6, an adjustable impedance 7, which is a feedback signal meter and made in the structure of “adjustable transistor - comparison unit - support element ", auxiliary rectifier 8, stabilizing element 9, made in the form of a key current stabilizer and designed to regulate the output voltage. A constant voltage from the primary power source is supplied through a stabilizing element 9 to the input of the voltage converter 1. An alternating voltage appears on the secondary winding 3 of the transformer 2, which is multiplied to the required value and rectified by the rectifying unit 5, after which it is applied to the load. Part of the output voltage through the divider 6 is sent to the input of an adjustable impedance 7. This device is selected as a prototype.

Прототип позволяет вырабатывать стабилизированное напряжение, регулируемое в некотором небольшом диапазоне. Это приводит к ограничению области применения.The prototype allows you to generate a stabilized voltage, adjustable in a small range. This limits the scope.

Заявляемое изобретение описывает устройство, позволяющее вырабатывать регулируемое напряжение в более широком диапазоне, что увеличивает его область применения.The claimed invention describes a device that allows you to generate adjustable voltage in a wider range, which increases its scope.

Поставленная задача решается тем, что в высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий стабилизирующий элемент, преобразователь напряжения, подключенный к стабилизирующему элементу, трансформатор, первичная обмотка которого подключена к преобразователю напряжения, третья обмотка трансформатора подсоединена к вспомогательному выпрямителю, выход которого соединен с измерителем сигнала обратной связи, а вторичная обмотка подключена к выпрямительному блоку, делитель напряжения, отличающийся тем, что содержит дополнительную обмотку трансформатора, к которой подключен дополнительный выпрямитель.The problem is solved in that in a high voltage DC voltage stabilizer containing a stabilizing element, a voltage converter connected to a stabilizing element, a transformer whose primary winding is connected to a voltage converter, the third transformer winding is connected to an auxiliary rectifier, the output of which is connected to a feedback signal meter and the secondary winding is connected to the rectifier unit, a voltage divider, characterized in that it contains additional Yelnia winding of the transformer, which is connected to a further rectifier.

На фиг.2 представлено устройство, которое содержит преобразователь напряжения 1, выполненный в виде ключевого стабилизатора, трансформатор 2 с двумя дополнительными обмотками 4 и 10, выпрямительный блок 5, делитель напряжения 6, измеритель сигнала обратной связи 7, выполненный по типу «регулируемый параметр - блок сравнения - опорный элемент», два вспомогательных выпрямителя 8 и 11, стабилизирующий элемент 9.Figure 2 presents a device that contains a voltage converter 1 made in the form of a key stabilizer, a transformer 2 with two additional windings 4 and 10, a rectifier block 5, a voltage divider 6, a feedback signal meter 7, made by the type of "adjustable parameter - comparison unit - supporting element ", two auxiliary rectifiers 8 and 11, stabilizing element 9.

Преобразователь напряжения 1 соединен с первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка 3 которого подключена к выпрямительному блоку 5. К выходу выпрямительного блока 5 присоединен делитель напряжения 6, который соединен с измерителем сигнала обратной связи 7. К вторичной обмотке трансформатора 4 присоединен дополнительный выпрямитель 8, который соединен с измерителем сигнала обратной связи 7. Измеритель обратной связи 7 соединен со стабилизирующим элементом 9. К вторичной обмотке трансформатора 10 присоединен дополнительный выпрямитель 11, соединенный со стабилизирующим элементом 9, соединенным с преобразователем напряжения 1.The voltage converter 1 is connected to the primary winding of the transformer, the secondary winding of 3 of which is connected to the rectifier block 5. A voltage divider 6 is connected to the output of the rectifier block 5, which is connected to the feedback signal meter 7. An additional rectifier 8 is connected to the secondary winding of the transformer 4, which is connected with a feedback signal meter 7. A feedback meter 7 is connected to the stabilizing element 9. An additional rectifier is connected to the secondary winding of the transformer 10 Tel 11 coupled with the stabilizing member 9 connected to the voltage converter 1.

Устройство работает следующим образом. Напряжение подается на стабилизирующий элемент, после которого поступает на вход преобразователя напряжения, и подается на трансформатор. Трансформатор имеет две дополнительные обмотки, необходимые для питания вспомогательных цепей устройства. На основной вторичной обмотке трансформатора появляется переменное напряжение, которое увеличивается до необходимой величины и выпрямляется выпрямительным блоком. Далее сигнал поступает через делитель напряжения на измеритель сигнала обратной связи, в котором происходит сравнение напряжения сигнала обратной связи с напряжением опорного элемента, по результату которого производится регулировка и стабилизация выходного напряжения стабилизирующим элементом. Он выполнен в виде ШИМ-модулятора. Выпрямительный блок построен на основе однотактного инвертора с обратным диодом, что позволяет регулировать напряжение на выходе устройства в широких пределах с помощью ШИМ-модулятора [4].The device operates as follows. Voltage is supplied to the stabilizing element, after which it is supplied to the input of the voltage converter, and fed to the transformer. The transformer has two additional windings needed to power the auxiliary circuits of the device. An alternating voltage appears on the main secondary winding of the transformer, which increases to the required value and is rectified by the rectifier block. The signal then goes through a voltage divider to the feedback signal meter, in which the voltage of the feedback signal is compared with the voltage of the reference element, which results in the adjustment and stabilization of the output voltage by the stabilizing element. It is made in the form of a PWM modulator. The rectifier unit is based on a single-cycle inverter with a reverse diode, which allows you to adjust the voltage at the output of the device over a wide range using a PWM modulator [4].

Для инвертора с обратным диодом:For inverter with reverse diode:

Измеритель сигнала обратной связи выполнен на основе операционного усилителя. Питание стабилизирующего элемента и измерителя сигнала обратной связи происходит с помощью двух дополнительных обмоток трансформатора, к которым подключены два дополнительных выпрямителя, напряжение на которых не зависит от напряжения на выходе устройства. Дополнительные выпрямители выполнены по схеме инвертора с прямым диодом [4].The feedback signal meter is based on an operational amplifier. The stabilizing element and the feedback signal meter are powered by two additional transformer windings, to which two additional rectifiers are connected, the voltage of which does not depend on the voltage at the output of the device. Additional rectifiers are made according to the inverter circuit with a direct diode [4].

Для инвертора с прямым диодом (без дополнительного индуктивного элемента):For an inverter with a direct diode (without an additional inductive element):

Следовательно, получаем постоянное напряжение, не зависящее от напряжения на выходе устройства.Therefore, we obtain a constant voltage, independent of the voltage at the output of the device.

В результате имеем устройство, которое позволяет получать регулируемое в широком диапазоне выходное напряжение и постоянное напряжение для питания собственных электрических цепей.As a result, we have a device that allows you to obtain a wide range of adjustable output voltage and constant voltage to power your own electrical circuits.

Источники информацииInformation sources

1. Авт. св. СССР №788090, G05F 1/56.1. Auth. St. USSR No. 788090, G05F 1/56.

2. Авт. св. СССР №2095848, G05F 1/56.2. Auth. St. USSR No. 2095848, G05F 1/56.

3. Авт. св. СССР №1180860, G05F 1/46.3. Auth. St. USSR No. 1180860, G05F 1/46.

4. Иванов-Цыганов А.И. Электропреобразовательные устройства РЭС: Учеб. для вузов по спец. «Радиотехника» - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1991. - 272 с.: ил.4. Ivanov-Tsyganov A.I. Electro-conversion devices RES: Textbook. for universities for special. "Radio Engineering" - 4th ed., Revised. and add. - M .: Higher school, 1991 .-- 272 p.: Ill.

Claims

An adjustable DC voltage stabilizer comprising a stabilizing element, a voltage converter connected to a stabilizing element, a transformer whose primary winding is connected to a voltage converter, a third transformer winding is connected to an auxiliary rectifier, the output of which is connected to a feedback signal meter, and the secondary winding is connected to a rectifier unit, a voltage divider, characterized in that it contains the fourth winding of the transformer, to which Another auxiliary rectifier is connected to which a stabilizing element is connected, and both auxiliary rectifiers are unregulated.