Регулятор переменного напряжения

Патент 674168

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О П И С А Н,И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВЙДЕ П ЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080775 (21) 21э3л31/2Q-07 (51)М. Кл.

Союз Советскик

Социалистических

Республик с присоедииением заявки М 2332782/07 (23) ПриоритетвЂ”

Н 02 И 5/22

Н 02 Р 7/38

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (5,З) 4Ê 621.316.

, . 722.1 (088.8) Опубликовано 150779. Бюллетень Ио 26

Дата опубликования описания 200779 (72) Авторы изобретения !

Б. А. Лапин

1 и А . С. Бобровский (71) Заявитель

1 ! (5 4 ) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯ)ХЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости коллекторных электродвигателей переменного тока, для регулирования электрического освещения, нагрева и в других случаях, требующих плавного изменения напряжения н а н агру з ке .

Известен регулятор напряжения, со- 10 держащий двунаправленный переключающий элемент в цепи нагрузки и схему управления, состоящую из времязадающей RC-цепи и двунаправленного переключающего диода (1).

Недостатком известного регулятора является эффект броска тока нагрузки при регулировании напряжения от нуля.

Это обусловлено тем, что при работе регулятора в режиме нулевого выхода не обеспечивается разряд конденсатора RC-цепи до стабильного нуля. Другой из известных регуляторов также содержит двунаправленный силовой ключ в цепи нагрузки и схему управления, состоящую иэ ограничителя напряжения на стабилитроне, времязадающей RC-цепи и элемента сравнения на транзисторе, в эмиттерную цепь которого включен регулируемый источник опорного на пряжения, а в коллекторную - управляющий вход силового клбча (2).

Применение специального регулируемого источника опорного напряжения существенно усложняет регулятор. Кроме того, данный регулятор имеет ограниченный диапазон регулирования и боюсь" шие потери энергии в схеме управления так как управляющая цепь силового ключа получает питание через элемент сравнения, не обладающй релаксационными свойствами..

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является регулятор напряжения, содержащий симметричный тиристор и схему управления, включачщую в себя выпрямительный мост, времязадающую МС-цепь и релаксационный генератор, выполненный в виде компаратора, подключенного одним входом к конденсатору RCцепи, а другим входом - к регулировочному потенциометру(3 .

Недостатком известного. регулятОра является нестабильность режима нулевого выхода, который достигается уста новкой движка регулировочного потенциометра в такое положение, при котором компаратор срабатывает в конце полупериода сетевого напряжения. При

674168 колебаниях частоты сетевого н апряжения или при переходе движка потенциометра через положение, соответствую щее нулевому выходу, в регуляторе появляется режим проскакивания полупериодов, приводящий к скачкообразному увеличению напряжения на на- 5 ,грузке, т .е. диапазон регулирования в зоне малых выходных напряжений ограничен.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования. 10

Достигается это тем, что обмотка обратной связи транзисторного релаксационного генератора, соединенная одним выводом с базой транзистора, другим: выводом связана через импеданс, !5 например, диод или резистор, с одной иэ выходных клемм выпрямительного моста.

На фиг. 1-схема предложенного регулятора с диодным выпрямительным мостом; на фиг ° 2 - схема с диоднорезистивным выпрямительным мостом.

Регулятор содержит симметричный тиристор 1, включенный последовательно с нагрузкой 2, и схему управления, состоящую из выпрямительного моста

3, подключенного диагональю переменного тока к тиристору 1 времязадающей цепи из резистора 4 и конденсатора 5, подключенной к диагонали постоянного тока моста 3) транзисторного релаксатора, подключенного параллельно конденсатору 5 и выполненного на транзисторе б и трансформаторе с первичной обмоткой 7, вторичной обмоткой 8 обратной связи и выходной обмоткой 9. Одним кбнцом обмотками

8 соединена с базой транзистора б, а другим концом через диод 10 и ограничивающий резистор - с эмиттером транзистора, через стабилитрон 11 - 40 с одной выходной клеммой моста, через импеданс, например, диод 12 - с другой выходной клеммой моста. Диагональ постоянного тока выпрямительного моста может быть зашунтироваиа 45 дополнительным резистором 13. Кроме того, два смежных плеча моста 3 могут быть выполнены на резисторах 14, 15 (см. фиг ° 2). Резистор 13 в этом случае не устанавливается.

Работает регулятор следующим об,разом.

Напряжение с закрытого тиристоуа выпрямляется мостом 3 и заряжает конденсатор 5 через резистор 4. Когда напряжение конденсатора несколько превысит напряжение стабилизации опорного стабилитрона ll релаксатор срабатывает и разряжает конденсатор 5 Ilo цепи транзистора 6 и трансформатора 60 с обмоткой 7. При этом тиристор 1 по обмотке 9 включается и снижает напряжение со схем управления до конца данного полупериода. В следующем полупериоде процесс повторяется. Йапря"=* жейке нагрузки регулируется измейением угла управления тиристора с помощью резистора 4. Для .получения режима нулевого выхода резистор 4 устанавливается в положение максимального сопротивления. В этом случае кон(денсатор 5 в течение полупериода эарядится до напряжения, меньшего напряжения стабилизации опорного стабилитрона 11. Когда в конце полупериода напряжение на выходной диагонали . моста становится меньше напряжения заряда конденсатора, последний начинает разряжаться через переход эмиттербаза транзистора б,обмотку 8,диод 12 и обратное сопротивление моста З.Этим разрядным током релаксатор запускается и разряжает конденсатор 5. Включения тиристора 1 при этом не проис-. ходит, так как напряжение на нем близко к нулю. Если обратное сопротивление моста велико, например, в случае использования кремниевых диодов, разрядный ток .конденсатора будет недостаточен для запуска релаксатора . В этом случае на выходе моста следует включить дополнительный резистор 13 (Фиг.

1) или два смежных плеча моста выполнить на резисторах 14, 15 .(фиг ° 2) °

При выполнении выпрямительного моста на двух диодах и двух резисторах достигается защита нагрузки от аварияного режима, связанного с пробоем диодов моста.

Периодический запуск релаксатора предотвращает накопления заряда в конденсаторе времяэадающей RC-цепи, чем исключается возможность появления режима проскакиванйя полупериодов и тем самым улучшаются регулировочные свойства регулятора и расширяется диапазон регулирования в области малых выходных напряжений.

Формула изобретения

1. Регулятор переменного напряжения, содержащий симметричный тиристор и узел управления,. состоящий иэ выпрямительного моста, подключенного диагональю переменного тока к упомянутому тиристору, времязадающей RCцепи, подключенной к диагонали постоянного тока моста, транзисторного релаксационного генератора, питающегося от конденсатора указанной RCi цепи и имеющего трансформатор, первичная обмотка которого включена в коллекторную цепь транзистора, а вторичная обмотка п<щключена одним выводом к его базе, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, другой вывод вторичной обмотки связан через импеданс с точкой соединения резистора RC-цепи и выпрямительного моста»

2. Регулятор по п. l, о т л и ч а ю шийся тем, что к диаго-. нали постоянного тока выпрямительного моста подключен дополнительный резмстор

Составитель Ю. Спивак

Редактор Ю, Челюканов Техред 3. Фанта рр

Ео ектор О. Билак

Заказ 4101/53 Тираж 856 П одписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4/5.

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

3. Регулятор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что два смежных плеча выпрямительного моста образованы диодами, а пва других вЂ” резисторами °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

74168 е

1. Тнристоры-, Технический справочник, пер. с англ. под ред. В. А. Ла" бунцова и др., 1 971, с. 226-228.

2. Авторское csидетельство СССР

М 424129, кл. G 05 $ 5/00.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 448441, кл. G 05 Р 1/44,