Регулятор переменного напряжения

Регулятор переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()741389 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.08.77 (2l ) 2517227/24-07 с присоединением заявки .%— (23 ) П риоритет—

Опубликовано15.06.80. Бюллетень ¹ 22 (5i ) М. Кл.

Н 02 М 5/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УД3(621.314. . 58(088, 8) Дата опубликования описания 18.06.80 (72) Автор изобретения

С. Л. Лучкин (7I) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЛЖНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности в электротехнических установках для испытания электрической прочности изоляции.

Известно устройство, в котором плавное изменение испытательного напряжения производится дросселем насыщения, включе.<ньтм последовательно с нагрузкой С17.

Однако это устройство имеет значительные габариты .и вес, низкий КПЙ и искаженную форму выходного напряжения, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой« ство, которое содержит два включенных последовательно с нагрузкой транзистора, коллекторы которых подключены к входным выводам, а эмиттеры к выходным вывоцам, два сильных диода включенных параллельно управляющим переходам транзисторов в обратном направлении 27.

Недостатком известного регулятора является наличие управляющего трансформатора и специального источника для управления напряжением на нагрузке, что усложняет схему и снижает КПД.

Цель изобретения - повышение КПД устройства и его упрощение.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе переменного напряжения, содержащем два транзистора, коллекторы которых подсоединень1 к входным выводам, а эмиттеры к выводам для подключения нагрузки, а управляющие переходы зашунтированы диодами включенными в обратном направлении, база каждого транэистора через ограничительный резистор, доэируюший конденсатор и резистор смещения, параллельно которому через нормально замкнутый контакт трехполюсного переключателя подключен времяэадающий резистор, подсоединена к коллектору своего транэисто ра и через выпрямительный диод и накопительный конденсатор, эашунтированный.

89 4 цепи емиттерного повторителя на транзис« торе 6, а транзистор 7 в положительные полупериоды полностью открыт эа счет смещения по цепи коллектор-база 7, диод

О, то напряжение на нагрузке 0 (фиг.2в) в положительные полупеоиоды в интервалах времени, когда 04 < c2% повторяет . входное U 4, а когда Ол > Ос повторяет 0,, т, е. напряжение U на нагрузке следует закону = ОЛ при ed< I I-I4

U> Ll< при 0 (0„

Заряд конденсатора 22 показан на фиг. 2б, в течении отрезка времени — t4, длительность этого отрезка зависит от постоянной времени цепи эаP«s (9. R ла л4 ле

3 7413 резистором и ограничительным диодом, включенным в обратном направлении, к коллектору другого транзистора, который в свою очередь через зарядный диод соединен с общей точкой укаэанных ограни5 чительного резистора и доэирующего конденсатора, причем общая точка соединения указанных накопительного конденсатора и выпрямительного диода через разрядные диод и резистор подключена к нормально 10 разомкнутым контактам переключателя, средний полюс которого связан с соответствующим входным выводом.

На фиг, 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Устройство содержит входные выводы

1 и 2 и выходные выводы 3 и 4 для подключения нагрузки 5, между которыми випочены транзисторы 6 и 7, управ- _#_ ляющие переходы которых зашунтированы диодами 8 и 9. Соответственно базы каждого из транзисторов через ограничительные резисторы 1 0 и 1 1, дозирующие конденсаторы 12 и 13 и резисторы смещения +

14 и 15, параллельно которым подключены через размыкающиеся контакты переключателей 16 и 17 времязадающие резисторы 18 и 19, подсоединены к коллекторам своего транзистора и через выпря« мительные диоды 20 и 21 и накопительные конденсаторы 22 и 23, зашунтированные диодами 24 и 25 и резисторами

26 и 27, подключены к коллекторам других транзисторов, которые через зарядные диоды 28 и 29 соединены с ограничительными резисторами и доэирующими конденсаторами 12 и 13, а точки соединения выпрямительных диодов 20 и 21 и накопительных конденсаторов 22 и 23 через разрядные диоды 30 и 31 и резисторы 32 и 33 связаны с контактами переключателей 16 и 17, средний плюс которых подсоединен к входным,выводдм 1 и 2.

Устройство работает следующим образом.

Пусть при положении переключателей, укаэанном as фиг. 1, на вход устройства подается переменное напряжение питания

0< (фиг. 2а), причем в первый момент положительная полуволна приложится к выводу 1, Накопительный конденсатор

22 в этот полупериод заряжается по цепи вывод 1 - резисторы 14 и 18, включенные параллельно, — конденсатор 1 2, резистор 10, диод 20 - конденсатор 22вывод 2. Так как нагрузка 5 включена в где С емкость конденсато» ра 22;

К„„,К„ В„ - сопротивление резисторов 10, 14 и 18 соответственно.

В отрицательный полупериод напряже» ния Ол между точками 1 и 2, транзистор 6 полностью открывается током в цепи диод 8 - переход база — коллектор

6. Диод 20 закрывается обратным напряжением, конденсатор 22 сохраняет свой заряд, так как сопротивление резистора 26 выбирается значительно больше сопротивления (лол лР46/Йи R4>)) Конденсатор 1 2 перезаряжается в полярности, показанной на фиг. 1 по цепи вывод 2 - диод 28 — конденсатор 12параллельное соединение резисторов 14 и 18 - вывод 1. В этот же полупериод идет заряд конденсатора 23 и формирование напряжения отрицательной полуволны напряжения U< на нагрузке по аналогии с описанным процессом заряда конденсатора 22 и формированием положительной полуволны напряжения 0

Ъ

В следующий полупериод заряд конденсатора 22 осуществляется уже суммарным напряжением на конденсаторе

12

2 и амплитудным значением напряжения 04 . Конденсатор 22 в каждый период подзаряжается до все большего значения, и через время 4л - t. onо

pBoMIB8MIIM параметрами схемы, напряжение на нем будет больше максимального амплитудно о значения напряжения

U 4, транзистор 6 полностью открывается при положительной полуволне напряжения и напряжение на выходе 0 по

2О

5 7413 амплйтуде (за вычетом падения напряжения на транзисторе в насыщенном режиме) и. по форме повторяется входное напряжение 0<

Аналогичные процессы происходят в другом плече схемы (транзистор 7, конденсаторы 23 и 13) при отрицательной полуволне напряжения, Если переключатели 16 и 1 7 перевести в какой-то момент времени L < во второе положение, 10 то конденсатор 22 во время отрицательной полуволны перезаряжается по цепи вывод 2 - конденсатор 22, диод 30 резистор 32 - вывод 1. Разряд происходит с постоянной времени гр=К С, 15 которая выбирается такой, чтобы время спада 1 > - < соответствовало бы требуемому значению.

Во время действия положительной полуволны амплитуда напряжения 0< на эмиттерах транзисторов не превышает напряжения O, которое имело место на конденсаторе С к моменту окончания отрицательной полуволны и поддерживается на этом уровне за счет тока смещения протекающего по цепи вывод 1резистор 14 - конденсатор 12 - резистор

10 - база транзистора 6. 1(ля получения длительных по времени отрезков подъема и спада напряжения применяют накопительные конденсаторы большой емкости, в основном полярные электролити-. ческие, Йля его защиты от обратного напряжения установлены ограничительные диоды 24 л 25. Лля уменьшения мощнос- 35 ти рассеиваемой в цепи управления применены составные транзисторы.

Регулятор переменного напряжения позволяет при достаточно простом управлении (две переключающие группы контак- тов) осуществлять плавный подъем и спуск переменного напряжения на нагру ке.

Формула изобретения

Регулятор переменного напряжения содержащий два транзистора, коллекторы которых подсоединены к входным выводам, эмиттеры к выводам для подключения нагрузки, а управляющие переходы зашунтированы диодами, включенными в обратном направлении, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и повышения КПЯ, база каждого транзистора через ограничительный резистор, дозирующий конденсатор и резистор смещения, параллельно которому через нормально замкнутый контакт трехполюсного переключателя подключен времязадающий резистор, подсоединены к коллектору своего транзистора и через выпрямительный диод и накопительный конденсатор, зашунтированный резистором и ограничительным диодом, включенным в обратном направлении, к коллектору другого транзистора, который в свою очередь через зарядный диод соединен с точкой соединения указанных ограничительного резистора и доэирующего конденсатора, причем точки соединения указанных накопительного конденсатора и выпрямительного диода через разрядные диод и резистор подключены к нормально разомкнутым контактам соответствующего переключателя, средние полюсы которых связаны с соот« ветствующими входными выводами.

Источники информации, принятые во внимание lIpH экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 469938, кл. 6 01 К 31/14, 1974.

2. Авторское свицетельство СССР

¹ 495750, кл. Н 02 M 5/12, 1975.