CS201824B1 - Zapojení startovacího obvodu střídače s pomocným vinutím - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení startovacího obvodu střídače s pomocným vinutím, ve kterém se start provádí opakovaně pomocným impulsem do pomocného vinutí transformátoru až do nastartování střídače.

Jsou známa velice jednoduchá zapojení startovacích obvodů, která zaručují spolehlivý start střídačů posunutím pracovního bodu jednoho nebo dvojice tranzistorů střídače. Nevýhodou těchto zapojení je velké zhoršení účinnosti. Jsou známa také zapojení, která využívají proudového impulsu ke zpuštění střídače, u kterých impuls přichází do báze jednoho nebo dvojice tranzistorů střídače. Nevýhodou těchto zapojení je nutnost párování tranzistorů a malá spolehlivost startu při zátěží střídače, která je kapacitního charakteru. Další spolehlivost startu střídače se projevuje při širokém rozsahu pracovních teplot.

Tyto nedostatky do značné míry odstraňuje zapojení startovacího obvodu střídače s pomocným vinutím transformátoru, sestávající ze střídače, tyristoru, tranzistoru, diaku, kondenzátorů a odporů, jehož podstatou je, že první vývod každého budícího vinutí transformátoru je spojen s emitorem přiřazeného tranzistoru střídače. Báze každého tranzistoru střídače je spojena se druhým vývodem přiřazeného budicího vinutí transformátoru.

První vývod jednoho z budicích vinutí je spojen přes budicí odpor s bází blokovacího tranzistoru a druhý vývod tohoto budicího vinutí je spojen s emitorem blokovacího tranzistoru. Kolektor blokovacího tranzistoru je spojen přes omezovači odpor s jedním pólem časovacího kondenzátoru, s jedním vývodem časovacího odporu a s první elektrodou diaku. Druhá elektroda diaku je spojena s řídicí elektrodou tyristoru. Anoda tyristoru je spojena přes paralelní kombinaci vybíjecího odporu a startovacího kondenzátoru s jedním vývodem pomocného startovacího vinutí transformátoru. Druhý vývod pomocného startovacího vinutí transformátoru je spojen se druhým vývodem časovacího odporu a s první svorkou zdroje. Druhá svorka zdroje je spojena se zemí. Se zemí je také spojen druhý pól časovacího kondenzátoru a katoda tyristoru.

Výhodou tohoto uspořádání je, že je jednoduché, přičemž relaxační oscilátor zaručuje, že k prvnímu spuštění dojde až po ustálení napěťových poměrů po připojení napájecího napětí. Spoušťové proudové impulsy se opakují až do nastartování střídače. Spolehlivost startu nenaruší ani připojení kapacitní zátěže. Během funkce střídače neodebírá startovací obvod žádný proud, takže nezhoršuje účinnost, ani nastavení pracovního bodu tranzis201824 torů střídače. Spolehlivost startu je zaručena i při velkém rozsahu pracovních teplot. Zapojení je vhodné zejména pro můstková zapojení střídačů, protože postačí jen jeden startovací obvod pro libovolný počet tranzistorů střídače. Výsledky zkoušky ukázaly, že napojení použité ve stři dači s můstkovým zapojením spínacích tranzistorů a s výkonem řádově stovek W spolehlivě pracuje v rozmezí teplot 223 K až 353 K s účinností lepší než 90 % při jmenovitém výkonu.

Příklad zapojení startovacího obvodu podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu.

Jednotlivé hlavní části zapojení je možno charakterizovat takto: každý budicí obvod sestává z budicího vinutí 1₂,13 až l_n a k němu přiřazeného tranzistoru 2₁₍ 2₂ až 2_n střídače. Všechny budicí obvody jsou stejné.

Pomocné startovací vinutí 1^ spolu se startovacím kondenzátorem 11 vytváří dostatečný proudový impuls ke spuštění střídače a libovolné budicí vinutí 1₂, 1₃ až l_n spolu s blokovacím tranzistorem 7 zajišťuje ukončení funkce startovacího obvodu.

Časovači odpor 3, časovači kondenzátor 4 a diak 5 tvoří relaxační oscilátor, který určuje frekvenci opakovaného spouštění.

Zdroj 12 střídače je například akumulátorová baterie a slouží také k napájení startovacího obvodu.

První vývod každého budicího vinutí 1₂, 1₃ až l_n transformátoru 1 je spojen s emitorem přiřazeného tranzistoru 2_lt 2₂ až 2„ střídače. Báze každého tranzistoru 2₍, 2₂ až 2_n střídače je spojena se druhým vývodem přiřazeného budicího vinutí 1₂, 1₃ až l_n transformátoru 1.

První vývod jednoho z budicích vinutí 1₂, I3 až l_n je spojen přes budicí odpor 9 s bází blokovacího tranzistoru 7. V příkladu znázorněném na výkrese to je první budicí vinutí 1₂ transformátoru 1.

Druhý vývod prvního budicího vinutí 1₂ je spojen s emitorem blokovacího tranzistoru

7. Kolektor blokovacího tranzistoru 7 je spojen přes omezovači odpor 8 s jedním pólem časovacího kondenzátoru 4, s jedním vývodem časovacího odporu 3 a s první elektrodou diaku 5. Druhá elektroda diaku je spojena s řídicí elektrodou tyristoru 6. Anoda tyristoru 6 je spojena přes paralelní kombinaci vybíjecího odporu 10 a startovacího kondenzátoru 11 s jedním vývodem pomocného startovacího vinutí 14 transformátoru 1. Druhý vývod pomocného startovacího vinutí lj transformátoru 1 je spojen se druhým vývodem časovacího odporu 3 a s první svorkou zdroje 12. Druhá svorka zdroje 12 je spojena se zemí. Se zemí je také spojen druhý pól časovacího kondenzátoru 4 a katoda tyristoru 6. Budicí obvody všech tranzistorů 2_lt 2₂ až 2_n střídače jsou stejné. Jsou to budicí obvody bez stejnosměrného posuvu pracovního bodu.

Zapojení pracuje tak, že po připojení zdroje 12 střídače se přes časovači odpor 3 nabíjí časovači kondenzátor 4. Po dosažení prahového napětí diaku 5 se časovači kondenzátor 4 vybíjí do řídicí elektrody tyristoru 6. Po otevření tyristoru 6 proteče pomocným startovacím vinutím lt transformátoru 1 proud omezený impedancí pomocného startovacího vinutí li transformátoru 1 a startovacím kondenzátorem 11. Proud protékající pomocným startovacím vinutím li transformátoru 1 indukuje v budicích vinutích 1₂, I3 až l_n napětí, které otevře liché nebo sudé tranzistory 2i, 2₂ až 2 _η střídače. Jakmile vzniknou vlastní kmity střídače, potom indukované napětí prvního budicího vinutí 1₂ transformátoru 1 periodicky spina blokovací tranzistor 7 s frekvencí střídače. Frekvence střídače je větší než frekvence relaxačního oscilátoru. Napětí na časovacím kondenzátoru 4 je vždy menší než napětí na diaku 5, takže nemůže dojít k opakovanému startu střídače, ani k rozvážení symetrie tranzistorů 2i, 2₂ až 2_n střídače. Časová konstanta vybíjecího odporu 10 a startovacího kondenzátoru 11 umožňuje opakovanou činnost startovacího obvodu střídače po dobu činnosti relaxačního oscilátoru.

Vynálezu se využije u zdrojů s galvanickým oddělením, v zařízeních napájených stejnosměrným napětím, zejména v dopravě a v průmyslu u záskokových zdrojů.

Claims (1)

1. PftEDMÉT VYNALEZU

   Zapojení startovacího obvodu střídače s pomocným vinutím transformátoru, sestávající ze střídače, tyristoru, tranzistoru, diaku, kondenzátorů a odporů, vyznačující se tím, že první vývod každého budicího vinutí (1₂, I3 až 1_N) transformátoru (1) je spojen s emitorem přiřazeného tranzistoru (2i, 2₂ až 2_N) střídače, jehož báze je spojena se druhým vývodem přiřazeného budicího vinutí (1₂, 1₃ až 1_N) transformátoru (1), přičemž první vývod jednoho z budicích vinutí (1₂, 1₃ až l_n) je spojen přes budicí odpor (9) s bází blokovacího tranzistoru (7) a druhý vývod tohoto budicího vinutí (1₂, 1₃ až l_n) je spojen s emitorem blokovacího tranzistoru (7), jehož kolektor je spojen přes omezovači odpor (8) s jedním pólem časovacího kondeznátoru (4), s jedním vývodem časovacího odporu (3) a š první elektrodou tyristoru diaku (5), jehož druhá elektroda je spojena s řídicí elektrodou (6), jehož anoda je spojena přes paralelní kombinaci vybíjecího odporu (10) a startovacího kondenzátoru (11) s jedním vývodem pomocného startovacího vinutí (1J transformátoru (1), jehož druhý vývod je spojen se druhým vývodem časovacího odporu (3) a s první svorkou zdroje (12), jehož druhá svorka je spojena se zemí, se kterou je také spojen druhý pól časovacího kondenzátoru (4) a katoda tyristoru (6).