Устройство для управления тиристорным преобразователем переменного напряжения

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистичесник рес убл

< >944056 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 14. 11. 80 (2 ) 3003350/24-07 . с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликоваио15. 07. 82. Бюллетень Юа 26

Дата опубликования описания 18. 07.82 (5!)М. Кл.

Н 02 P 13/16 фааударатвкавй квинтет

СССР ао делам вэобретенкк к юткрыткй . (53) УД,К 621. .314.57

{088.8) (72) Авторы изобретения

К.И. Костылев, П.П. Николаев и С.В. Мельников;, Специальное конструкторское бюро Гомельского завода радиотехнологического оснащения 1 .„ -. — - * (7!) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для управления статическими пре- образователями, с целью получения требуемого значения выходного параметра, выполненным на полупроводниковых приборах с управляющим электро- 5 дом, и может быть использовано для измерения напряжения, следовательно, и тока на активной или индуктивной нагрузке, включенной в цепь питания через тиристор в частности для управления напряжения на катушке электромагнита вибробункера автомата распаковки микросхем.

Наиболее близким к предложенному является устройство для регулирования тиристорным преобразователем переменного напряжения, содержащее фаэосдвигающую цепочку из последовательно соединенных конденсатора и ре- 20 зистора, один из выводов которого соединен с первым выводом дпя подключения источника переменного напряжения, пороговый элемент и импульсный

2 трансформатор, при этом первичная обмотка импульсного трансформатора образует последовательную цепь с пороговым элементом, шунтирующую конденсатор (1).

Однако такое устройство имеет не полный диапазон регулирования фазового сдвига в области фазовых углов, 120о

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены первый диод и узел из соединенных параллельно конденсатора и второго диода, первый диод соединен параллельно с конденсатором фазосдвигающей цепочки, а узел из соединенных параллельно конденсатора и второго диода включен между вторым выводом для подключения источника переменного напряжения и другим выводом фазосдвигающей цепочки, при этом аноды первого и второго диода образуют общую точку.

405б

3 94

Такое выполнение устройства позволяет расширить диапазон регулирования фазового сдвига импульсов управления от Оо до 180о при котором происходит изменение напряжения и тока на нагрузке от Нуля до максимального значения.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений.

Схема устройства включает резистор 1, переменный резистор 2, резистор 3, переменный резистор 4, первый диод 5, конденсатор 6, второй диод 7, конденсатор 8, пороговый элемент 9 (динистор), первичную об-, мотку 10 импульсного трансформатора

11, вторичную обмотку 12 импульсного трансформатора, диод 13 выходной цепи, тиристор 14, нагрузку 15. При этом резисторы l, 4 и конденсатор 8 образуют фаэосдвигающую цепочку. На фиг. 2 показаны временные диаграммы напряжений 16 на тиристоре 14, напряжений 17, на конденсаторе 8,напряжений 18 на конденсаторе 7.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника питания (сеть - 50 Гц, 220 В) напряжение подается на закрытый тиристор 14 через нагрузку 15 и на вход устройства, при котором происходит заряд и разряд конденсаторов 6 и 8. В положительный полупериод амплитуды напряжения источника питания происходит изменение полярности и разряд конденсатора 6 через резисторы 2, 3 и 4 и конденсатор 8. В начальный период разряда конденсатора 6 диод 5 закрыт, так как потенциал на катоде диода 5 больше потенциала на аноде последнего, при котором происходит задержка заряда конденсатора 8 от источника питания. В дальнейшем по мере разряда конденсатора 6 происходит увеличение положительного потенциала на аноде диода 5 и амплитуды напряжения на конденсаторе 8 от источника питания через резисторы 1 и 4, причем разряд конденсатора 6 происходит раньше достижения максимального значения амплитуды напряжения на конденсаторе 8. В отрицательный полупериод напряжения источника питания происходит разряд конденсатора 8 и заряд конденсатора 6.

1О

4О

При разряде конденсатора 8 через резисторы 4, 2, 3, конденсатор 6 диод 7 закрыт, при этом происходит задержка повышения амплитуды напряжения на конденсаторе 6. В дальнейшем по мере увеличения амплитуды напряжения на конденсаторе 6 происходит уменьшение амплитуды напряжения на конденсаторе 8, причем разряд последнего происходит по времени раньше достижения максимального значения амплитуды напряжения на конденсаторе 6. Далее процесс разряда и заряда конденсаторов 6 и 8 в каждый из полупериодов аналогично повторяется, причем амплитуда напряжения на конденсаторе 8 по отношению к амплитуде напряжения на аноде тиристора 14 по фазе отстает примерно на 90 эл.град., а амплитуда напряжения на конденсаторе 6 отстает по фазе по отношению к амплитуде напряжения на, катоде тиристора 14 примерно на 90 эл.град.

При уменьшении сопротивления переменного напряжения резистора 4 происходит увеличение амплитуды напряжения на конденсаторах 6 и 8.

Амплитуда напряжения на конденсаторе 8 будет нарастать до тех пор, пока не достигнет величины, несколько превышающей значение амплитуды напряжения включения динистора 9.

В период включения динистора 9 в проводящее состояние происходит изменение полярности на конденсаторе 8 при нулевом напряжении на конденсаторе 6. При включении динистора 9 на обмотку 10 импульсного трансформатора 11 подается ток от источника питания через резисторы 1 и 4 и разрядный ток конденсатора 8. По мере разряда конденсатора 8 происходит увеличение тока в цепи разряда, достигая максимального значения при минимальном значении напряжения на конденсаторе 8. В этот момент изменяется полярность на обмотке 1О, ток которой при изменении своего направления и замыкает по цепи динистор 9 и конденсатор 8. Конденсатор 8 при изменении полярности перезаряжается 44ереэ резисторы 1 и 4 и диод 5 до амплитуды напряжения, равной падению напряжения на динисторе 9 в открытом состоянии. При этом ток, протекающий от источника питания через резисторы 1 и 4, больше суммы токов удержания динистора 9 в открытом состоянии исходит увеличение количества импульсов в цепи управления тиристора 14 в положительный полуперид напряжения сети, следующих друг за другом через каждые,,примерно, 10 эл.град., причем первый импульс управления смещен по фазе на 180 эл.град. относительно напряжения в положительный полупериод напряжения на аноде тиристора 14. Одновременно при увеличении количества импульсов управления происходит сдвиг напряжения на конденсаторах 6 и 8 и уменьшение времени заряда и разряда последних. Следовательно, включение диода 7 и параллельной диодно-емкостной цепочки, состоящей из диода 5 и конденсатора 6, расширяет диапазон регулирования фазового сдвига импульсов управления в пределах 0- 180 эл.град., следовательно, и изменяет плавно ток (напряжение) на нагрузке от нулевого до максимального значений. Переменный резистор .2 и резистор 3 включены в связи с разбросом напряжения включения динисторов с целью установления при неизменном максимальном значении сопротивления резистора 4 на нагрузке l5 нулевого значения напряжения. Количество импульсов, образующихся в цепи управления тиристора 14, зависит от напряжения включения динистора 9, чем меньше напряжение включения последнего, тем больше импульсов управления и наоборот.

Предлагаемое устройство обеспечивает более широкии диапазон регулирования по сравнению с известным. формула изобретения

Устройство для управления тиристорным преобразователем переменного напряжения, содержащее фазосдвигающую цепочку из последовательно соединенных конденсатора и резистора, один из выводов которой соединен с первым выводом для подключения источника переменного напряжения, пороговый элемент и импульсный трансформатор, при этом первичная обмотка им" пульсного трансформатора образует последовательную цепь с пороговым элементом, шунтирующую конденсатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, в него дополнительно введены первый диод и узел из соединен5 944056 6 тока заряда конденсатора 8. Динистор 9 остается открытым до окончания положительной амплитуды напряжения источника питания. При протекании через обмотку 10 тока от источника питания и тока разряда конденсатора 8 во вторичной обмотке образуется импульс управления с крутым передним фронтом, протекающим через диод 13 в цепь управления тирис- 1о тора 14, приоткрывая последний. При открытии тиристора 14 через нагрузку 15 протекает в положительный полупериод напряжения источника питания ток, образующий на нагрузке 15 1S падение напряжения, равное разности между напряжением источника питания и падения напряжения на тиристоре 14.

В отрицательный полупериод напряжения источника питания происходит из- рр менение полярности и разряд конденсатора 8. и изменение полярности и заряд конденсатора 6 до максимального значения. В дальнейшем при неизменном значении сопротивления пере- 2S менного резистора 4 процесс включения и выключения динистора 9 повторяется. При уменьшении сопротивления переменного резистора 4 происходит сдвиг по фазе относительно напряже- з ния на аноде тиристора 14 импульса управления в цепи управления последнего, при котором происходит плавное увеличение напряжения, следовательно и тока, на нагрузке 15. Одновременно происходит увеличение амплитуды.напряжения на.конденсаторах 6 и 8 и уменьшение заряда и разряда конденсатора 8 и 6, причем разряд последнего происходит раньше, чем заряд конденсатора 8. При дальнейшем уменьшении сопротивления переменного резистора 4 происходит увеличение напряжения на конденсаторе 8 до амплитуды напряжения включения динистора 9.

Таким образом, при определенном значении сопротивления переменного резистора вследствие увеличения амплитуды напряжения на конденсаторе 8 в положительный полупериод напряжения источника питания в цепи управления образуется два импульса, причем первый сдвинут по фазе на

70 эл.град. по отношению к напряжеSS

we на аноде тиристора 14. При уменьшении сопротивления переменного резистора 4 до минимального значения (примерно до нулевого значения) про% Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

N 296209, кл. Н 02 P 13/16, 1971.

ВНИИПИ Заказ 5148/73

Тираж 721 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул,Проектная,4

944056 8 ных параллельно конденсатора и вто- водом фазосдвигающей цепочки, при рого диода, первый диод соединен этом аноды первого и второго диода параллельно с конденсатором фазосдви- образуют общую точку. гающей цепочки, а узел из соединенных параллельно конденсатора и второго диода включен между вторым выводом для подключения источника переменного напряжения и другим вы"