Устройство для стабилизации переменного напряжения в.и.глухова

 

Изобретение относится к электротехни- , ке. Устройство содержит регулирующий элемент,состоящий из двух встречно-параллельно включенных тиристоров 6, 7, подключенных к блоку 8 слежения за фазой выходного тока, который содержит датчик 9 выходного тока, включенный в цепь между регулирующим элементом и нагрузкой 5, подключенной к выводам 3 и 4. Выход датчика 9 выходного тока через последовательно соединенный компаратор 10 подключен к одному из входов элемента И 12, другой вход которого соединен через последовательно соединенные дифференцирующую цепь 18, управляемый усилитель 17 и компаратор 11 к питающей сети. Выход элемента И 12 через последовательно соединенные интегратор 13, компаратор 14 и отсекающий элемент 15 подключен к одному из входов узла 23 выбора режима, другой вход которого соединен с выходом датчика 22 проводимости тиристоров, подключенного параллельно регулирующему элементу, а выходом к входу управления формирователя 21 управляющих импульсов, выход которого подключен к управляющим электродам тиристоров 6, 7 регулирующего элемента. Другой отсекающий элемент 16 включен между выходом компаратора 11 и входом управляемого усилителя 17. Формирователь 13 обратной связи, включенный параллелъно нагрузке 5, выходом соединен с входом/элемента 20 сравнения, подключенного выходом к входу управления формирователя 21 управляющих импульсов. 3 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 5/257

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) -1а)- 1г„, "."-",,, Д,:.;,g

"" = - "-" ЕИФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814216/07 (22) 16.04,90 (46) 15.04.93, Бюл. N . 14 (75) В,И.Глухов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 548849, кл. G 05 F 1/44, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 1614005, G 05 F 1/44, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В.И.ГЛУХОВА (57) Изобретение относится к электротехни, ке, Устройство содержит регулирующий элемент, состоящий из двух встречно-параллельно включенных тиристоров 6, 7, подключенных к блоку 8 слежения за фазой выходного тока, который содержит датчик 9 выходного тока, включенныйй в цепь между регулирующим элементом и нагрузкой 5, подключенной к выводам 3 и

4. Выход датчика 9 выходного тока через последовательно соединенный компаратор

10 подключен к одному из входов элемента

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при разработке устройства питания источников света.

Цель изобретения — расширение области применения устройства путем обеспечения стабилизации выходного напряжения при работе на нагрузку различного характера.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — временные диаграммы сигналов на нагрузке и на выходах блоков схемы при фазовом регу Ы, 1809517 A1

И 12, другой вход которого соединен через . последовательно соединенные дифференцирующую цепь 18, управляемый усилитель

17 и компаратор 11 к питающей сети. Выход элемента И. 12 через последовательно соединенные интегратор 13, компаратор 14 и отсекающий элемент 15 подключен к одномуиз входов узла 23 выбора режима, другой вход которого соединен с выходом датчика

22 проводимости тиристоров, подкл юченного параллельно регулирующему элементу, а выходом к входу управления формирователя 21 управляющих импульсов, выход кото- рого подключен к управляющим электродам тиристоров 6, 7 регулирующего элемента.

Другой отсекающий элемент 16 включен между выходом компаратора 11 и входом управляемого усилителя 17. Формирователь 13 обратной связи, включенный парал лельно нагрузке 5, выходом соединен с входом элемента 20 сравнения, подключенного выходом к входу управления формирователя 21 управляющих импульсов. 3 ил.

00 лировании на нагрузку индуктивного харакО тера, при изменении нагрузки с индуктивной на емкостную, и на нагрузку емкостного характера; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие, каким образом осуществ- 3. ляется регулировайие выходного напряжения Ири различных характерах на-,(чя грузки. Сплошной линией показаны напряжения на нагрузке с некоторым углом регулирования, штриховой — с углом регулирования при повышении напряжения питающей сети.

1809517

Устройство для стабилизации переменного напряжения содержит выводы 1. 2 для подключения к питающей сети и выводы 3, 4 для подключения нагрузки 5, включенные последовательно между выводами 1 и 3 встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7, и блок 8 слежения за фазой выходного тока, состоящий из датчика 9 выходного тока, входы которого подключены последовательно с выводами 3 и 4 для подключения нагрузки 5, а его выход соединен со входом первого компаратора 10, второго компаратора 11, вход которого подключен к выводу 1 для подключения питающей сети, элемента И 12, выход которого через последовательно соединенные интегратор 13 и третий компаратор 14 подключен к входу первого отсекающего элемента 15, второго отсекающего элемента 16, входом подключенного к выходу третьего компаратора 14, э выходом через последовательно соединенные управляемый усилитель 17 и дифференцирующую цепь18 подключен к,первому входу элемента И, 12. Формирователь 19 сигнала обратной связи входом подключен, к выводам 3 и 4 для подключения нагрузки

5, а выходом — к одному из входов элемента . сравнения 20, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход подключен к входу управления формирователя 21 управляющих импульсов, выход которого подключен к управляющим электродам встречно-параллельно соединенных тиристоров 6 и 7, Датчик 22 проводимости подключен параллельно встречно-параллельно соединенным . тиристорам, а выходом соединен с первым информационным входом узла 23 выбора режима, другой информационный вход которого соединен с выходом первого отсекающего элемента 15, а его выход соединеН со входом задания режима формирователя 21 управляющих импульсов. Выход первого компэратора 10 соединен со вторым входом элемента И 12, выход второго компаратора

11 подключен ко входу управляемого усили. теля 17.

Устройство для стабилизации переменного напряжения работает следующим образом. Из питающей сети выделяется один из полупериодов напряжения, воспроизводимый вторым компаратором 11, усиливаемый управляемым усилителем 17 и преобразуемый от переднего фронта этого напряжения дифференцирующей цепью 18 в импульс, который подается на первый вход элемента И 12. С датчика 9 выходного тока выделяется тот же полупериод напряжения,воспроизводимый первым компэратором 10,и подается на второй вход элемента И 12. При работе устройства на нагрузку индуктивного характера сигналы на входах элемента И 12 не совпадают (сигнал с выхода первого компаратора 10 отста5 ет от сигнала с выхода дифференцирующей цепи 18 на т > т„где c — время отставания тока нагрузки индуктивного характера или при регулировании с фазовым сдвигом после перехода напряжения питающей сети

10 через ноль с нагрузкой активного и компенсированного характера, т- длительность импульса с выхода дифференцирующей цепи 18), получаемый сигнал с выхода элемента И 12 через интегратор 13 поступает на

15 вход третьего компаратора 14, сравнивается с опорным напряжением U«z, и получаемый сигнал через первый отсекающий элемент 15 поступает на второй информационный вход узла 23 выбора режима, Сигнал

20 с выхода узла 23 выбора режима поступает на вход задания режима формирователя 21 управляющих импульсов, с выхода которого подаются управляющие импульсы на встречно-параллельно соединенные тири25 стары 6 и 7 с фазовым сдвигом после перехода напряжения питающей сети через ноль. Сигнал с выхода датчика 22 проводимости, подаваемый на первый информационный вход узла 23 выбора режима

30 осуществляет время длительности управляющих импульсов-встречно-параллельно соединенных тиристоров 6 и 7 до времени спадания протекающего тока через них до нуля, Напряжение с выхода формирователя

35 19 сигнала обратной связи поступает на элементсравнения 20, сравнивается с опорным напряжением Uon1, и полученная разность поступает на вход управления формирователя 21 управляющих импульсов, определяет

40 угол отпирания встречно-параллельно соединенныхтиристоров 6 и 7, при этом осуществляется стабилизация выходного напряжения. Одновременно сигнал с выхода третьего компаратора 14 через отсекаю45 щий элемент 16 поступает на выход управляемого усилителя 17, сигнал на выходе усилителя 17 увеличивается, и т — длительность импульса, преобразуемого дифференцирующей цепью 18, уменьшает50 ся до s<. тем самым увеличивается зона несовпадения сигнала с выхода первого компаратора 10 с сигналом с выхода дифференцирующей цепи 18, При уменьшения индуктивного характера нагрузки сигналы с

55 выходов первого компаратора 10 дифференцирующей цепи 18 не совпадают, и блок

8 слежения за фазой выходного тока изми ине не срабатывает, а также излишне не срабатывает узел 23 выбора режима, При

1809517

55 изменении нагрузки устройства, приводящей к появлению активного и компенсированного характера с углом регулирования а) r1, где n — угол регулирования, режим работы устройства остается прежним, т.е, управляющие импульсы на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7 подаются с фазовым сдвигом после перехода напряжения питающей сети через ноль.

При изменении нагрузки устройства, приводящей к появлению емкостного характера, когда управляющие импульсы на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7 подаются с фазовым сдвигом после перехода напряжения питающей сети через ноль, возникает неустойчивая работа устройства, сопровождающаяся миганием люминесцентных ламп (происходит пропуск полупериодов — не отпираются тиристоры).

Напряжение на нагрузке резко падает, что приводит к изменению напряжения на выходе формировзтеля 19 сигналов обратной связи, и следовательно, к такому изменению разности напряжения на элементе сравнения 20, при котором формирователь

21 управляющих импульсов устанавливает управляющие импульсы, подаваемые на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7, в ап и, т.е. в точку перехода напряжения питающей сети через ноль. При этом сигналы на входах элемента И 12 совпадают, получаемый сигнал с выхода элемента И 12 через интегратор 13 поступает на вход третьего компаратора 14, сравнивается с опорным напряжением Ооп2, а получаемый сигнал отсекается элементом 15, что приводит к изменению сигнала на втором информационном входе и выходе узла

23 выбора режима. Сигнал с выхода узла 23 выбора режима поступает на вход задания режима формирователя 21 управляющих импульсов, с выхода которого подаются управляющие импульсы на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7 с моментов перехода через ноль напряжения питающей сети (в начале каждого полупериода), Напряжение с выхода формирователя

19 сигналов обратной связи поступает на элемент сравнения 20, сравнивается с опорным напряжением U<><, и полученная разность поступает на вход управления формирователя 21 управляющих импульсов, определяет время длительности управляющих импульсов, подаваемых на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7, при.этом осуществляется стабилизация выходного напряжения при фазорегулировании с запиранием тиристоров 6 и 7.

Одновременно сигнал с выхода третьего компаратора 14 отсекается элементом 16, и не поступает на вход управляемого усилителя 17. Сигнал на выходе управляемого усилителя 17 уменьшается и гt — длительность импульса, преобразуемого дифференцирующей цепью 18, увеличивается до t, тем самым увеличивается зона совпадения сигнала с выхода первого компаратора 10 с сигналом с выхода дифференцирующей цепи 18. При уменьшении емкостного характера нагрузки сигналы с выходов первого компаратора 10 и дифференцирующей цепи

18 совпадают, и блок слежения за фазой выходного тока излишне не срабатывает, а также излишне не срабатывает узел 23 выбора режима. При изменении нагрузки устройства, приводящей к появлению активного и компенсированного характера, режим работы устройства остается прежним, т.е. управляющие импульсы на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и

7 подаются с моментов перехода через ноль напряжения питающей сети (в начале каждого полупериода), Таким образом, предложенное устройство обеспечивает стабилизацию выходного напряжения при работе на активную, компенсированную, индуктивную и на нагрузку емкостного характера, тем самым расширяются функциональные возможности устройства и расширяется область применения, в сравнении с прототипом, Формула изобретения

Устройство для стабилизации переменного напряжения, содержащее включенные последовательно между выводами для подключения сети и выводами для подключения нагрузки встречно параллельно соединенные тиристоры, формирователь сигнала обратной связи, входом подключенный к выводам для подключения нагрузки, а выходом — к одному из входов элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход подключен к входу управления формирователя управляющих импульсов, выход которого подключен к управляющим электродам встречно-параллельно соединенных тиристоров, блок слежения за фазой выходного тока, состоящий из датчика выходного тока, входы которого подключены последовательно с выводами для подключения нагрузки, а его выход соединен с входом первого компаратора, второго компаратора, вход которого подключен к выводам для подключения питающей сети, элемента И, выход которого через последовательно соединенные интегратор и третий компаратор подключен к входу первого отсекающего элемента, второго отсекающего элемента, 1809517 входом подключенного к выходу третьего компаратора, а выходом через последовательно . соединенные управляемый усилитель и дифференцирующую цепь подключенного к первому входу элемента

И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью расширения области применения путем обеспечения стабилизации выходного напряжения при работе на нагрузку различно-го характера, введены узел выбора режима и датчик проводимости. при этом вход датчика проводимости подключен параллельно встречно -параллельно соединенным тиристорам, его выход соединен с первым информационным входом узла выбора режима, другой информационный вход которого соединен с выходом первого отсекающего

5 элемента, а его выход соединен с входом задания режима формирователя управляющих импульсов, кроме того, выход первого компаратора соединен с вторым входом. элемента И, выход второго компаратора

10 подключен к входу управляемого усилителя, а встречно- параллельно соединенные тиристоры выполнены полностью управляемыми.

<809517

4uao/мрмулс - /фю Яма мюаР уь з.м 4ЬмЬвргжлу айлиа ро4анив юг враи гра Марушки с 84nupOHrre muy opdб ри pузл а u oprmoAu м 8wm wyw ма мд Мваъа у мндукгпийгая иг.

1809517

Составитель В.Глухов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор Т.Иванова

Корректор П,Гереши

Заказ 1290 Тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 1г,