Преобразователь эффективного значения напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (uj 955437 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11. 12. 80 {21) 3217021/24-07 (И)М Kn

Н 02 М 5/04

Н 02 М 1/08

Н 02 Н 7/12 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Р31УДК 621. 314 . .57:621.316. .727:621.316. .945.4(088.8) Опубликовано 3 0.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 300882

А.Т.Арандаренко (72) Автор изобретения (71) Заявитель (5 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовате- лям эффективного значения напряжения.

Известен преобразователь эффективного значения напряжения, предназначенный для преобразования эффективного значения сетевого напряжения в меньшее напряжение, необходимое для питания лампы накаливания, содержащий коммутирующий элемент на тиристоре, генератор пилообразного напряжения, спусковое устройство и формирователь импульсов, который недостаточно надежен и имеет большое значение минимального напряжения в нагрузке, так как управление режимами работы преобразователя в нем не обеспечивает реакцию на резкое изменение напряжения сети на входе.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь эффективного значения напряжения, содержащий тиристор, пороговый элемент, последовательно включенные ограничитель напряжения, генератор пилообразного напряжения и спусковой элемент, выход которого подключен к управляющему входу тиристора.

Этот преобразователь имеет недостаточную надежность за счет перенапряжений в нагрузке при включении преобразователя в сеть и кратковременных перерывах напряжений в сети и увеличенный вес и габариты. Эти недостатки вызваны тем, что в устройстве.регулирование происходит в одну полуволну сетевого напряжения,это время как ток через нагрузку протекает воевремя другой полуволны, а также тем, что в устройстве применен дополнительный сетевой трансформатор.

Цель изобретения — повышение надежности, увеличение диапазона регулирования и уменьшение веса и габаритов.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введены разрядный элемент и диодный мост, вход которого предназначен для подключения к.сети, а выход сое20 д нен с тиристором, orpaHH HT eM напряжения, спусковым элементом и, через пороговый элемент, со входом разрядного элемента, выход которого подключен ко входу генератора пило25 образного напряжения.

На фиг. 1 дана блок-схема предла» гаемого устройства> на фиг. 2 — то же, принципиальная схема.

Преобразователь эффективного зна

30 чения напряжения содержит тиристор 1, 955437 лообразного напряжения с генератора 4 сравняется с частью напряжения с диодного моста 7. Тиристорный ключ 1 открывается и подключает нагрузку 8 к сетевому напряжению до тех пор, пока его мгновенное значение не станет близким к нулю .

Чем больше напряжение моста 7, тем позже спусковой элемент 5 вырабатывает импульс тока, поступающий на тиристорный ключ 1 и, соответственно, тем меньшая часть сетевого напряжения подключена к нагрузке 8. 1ак как регулирование происходит в каждой полуволне сетевого напряжения (ф„ то изменения сетевого напряжеия ком- пенсируются также в каждую полуволну.

Положительные полуволны напряжения с диодного моста 7 (фиг. 2) Iloступают на делитель 9 и 10 и с него 65 пороговый элемент 2, последовательно включенные ограничитель 3 напряжения, генератор 4 пилообразного напряжения и спусковой элемент 5, выход которого подключен к управляющему входу тиристора 1, разрядный элемент б и диодный мост 7, вход которого предназначен для подключения к сети, а выход соединен с тиристором, ограничителем напряжения, спусковым элементом и через пороговый элемент со 10 входом разрядного элемента, выход которого подключен ко входу генератора пилообразного напряжения. Преобразователь подключен к нагрузке 8.

Устройство работает следующим 15 образом.

Диодный мост 7 преобразовывает сетевое напряжение У „ в полуволны одной полярности. Пороговый элемент 2 вырабатывает выходные импульсы напря-20 жения, когда мгновенные значения напряжения с диодного моста 7 меньше заданной величины, близкой к нулевому значению. Выходные импульсы напряжения с порогового элемент 2 посту- 25 пают на разрядный элемент б, который вовращает генератор пилообразного напряжения 4 в исходное состояние.

Во время действия каждой полуволны напряжения с моста 7 между импуль-, сами напряжения с порогового элемента 2, генератор 4 вырабатывает пилообразное напряжение, скорость нарастания которого определяет ограничитель 3 ..

На спусковой элемент 5 с генератора 4 поступает пилообразное напряжение, скорость нарастания которого не зависит от колебаний сети и одновременно с диодного моста 7 поступа-" ет напряжение; величина которого из- 40 меняется в соответствии с изменением напряжения сети. Спусковой элемент 5 вырабатывает импульсы тока, поступающие на управление тиристорным ключом 1, когда мгновенное значение пи- 45 через стабилитрон 11 на базу транзистора 12, вызывая его насыщение в то время, когда напряжение на делителе 9 и 10 больше суммы напряжения на стабилитроне и порогового напряжения база-эмиттер транзистора 12. В это время напряжение на базе транзистора 13 близко к нулю и он закрыт. Напряжение на конденсаторе 14 возрастает благодаря току, величина которого определяется напряжением на стабилитроне 15 и резистором 16.

Когда напряжение сети О в„бли зко к нулю, транзистор 12 закрыт, а транзистор 13 открыт и конденсатор 14 разряжается его коллекторным током почти до нуля. Напряжение на базе транзистора 17 равно части напряжения с моста 7 и изменяется в соответствии с изменением сетевого напряжения U а напряжение на его эмиттере возрас- ех тает по экспоненциальному закону независимо от колебаний напряжения сети. Когда напряжение на эмиттере транзистора 17 в результате увеличения напряжения на конденсаторе 14 превышает сумму его порогового напряжения эмиттер-база и напряжения на его базе, транзистор откроется,и его коллекторный ток откроет транзистор 1Ц

Конденсаторы 14 и 19 разряжаются через транзисторы 17 и 18 и через цепь управляющего электрода тиристора 1.

Через тиристор 1 и нагрузку 8 течет ток, который прекращается при уменьшении мгновенного значения сетевого напряжения до величины, близкой к нулю. В,следующий полупериод сетевого напрях<ения процесс аналогичен.

Диод 20, конденсатор 19 и резистор 21 улучшает регулировочную характеристику преобразователя при малых значениях выходного напряжения, делая ее более. линейной.

Применение предлагаемого преобразователя позволяет улучшить стабилизацию напряжения в нагрузке. Кроме того, диапазон регулирования выходного напряжения увеличивается в два раза, так как через нагрузку протекает ток в каждую полуволну сетевого напряжения.

Нагрузка подключена симметрично по отношению к сети, что исключает такие отрицательные явления, как замагничивание питающих трансформаторов и нежелательный заряд конденсаторов. В предлагаемом устройстве устранена необходимость применения дополнительного сетевого трансформатора, что уменьшает вес и габариты устройства и улучшает тохнологичность.

Формула изобретения

Преобразователь эффективного значения напряжения, содерх<ащий тирис955437

Фиг !

Фиг 2

Составитель И. Коротеева

Техред Л.Пекарь Корректор М. Демчик

Редактор A.Âëàcåíêo

Подписное

Заказ 6468/72 Тираж 721

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 тор, пороговый элемент, последовательно включенные ограничитель напряжения, генератор пилообразного напря>кения и спусковой элемент, выход которого подключен к управляюшему входу тиристора, о т л и ч а ю щ и и .с я тем, что, с целью повышения надежности, увеличения диапазона регулирования и уменьшения веса и габаритов, в него введены разрядный элемент и диодный мост, вход которого предназначен для.подключения к сети, а выход соединен с тиристором, ограничителем напряжения, спусковым элементом и, через пороговый элемент, с входом разрядного элемента, выход которого подключен к входу генератора пилообразного напряжения.