CS248169B1 - Zapojení obvodu fázového řízení polovodičových ventilů - Google Patents

Abstract

Účelem řešení je kompenzace změn sítové frekvence a tolerance použitých součástek, vedoucí k tomu, že tyto změny nezpůsobuji změnu zapalovacího úhlu řízených polovodičových ventilů. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že paralelně ke kondenzátoru je připojen vybíjecí obvod, přičemž jeden vývod kondenzátoru je připojen na nulový bod a druhý vývod kondenzátoru je připojen na první uzel, na který je přes první diodu v závěrném směru připojen jednak pól zdroje konstantního proudu a jednak anoda druhé diody, jejíž katoda je připojena na neinvertující vstup diferenčního zesilovače a na jednu stranu pamětového kondenzátoru, připojeného druhou stranou na nulový bod, který je připojen na nulový vstup řídicího a zapalovacího obvodu. Výstup diferenčního zesilovače je připojen na vstup referenčního napětí řídicího a zapalovacího obvodu a první uzel je připojen na vstup pilového napětí řídicího a zapalovacího obvodu.

Description

Vynález se týká zapojení obvodu fázového řízení polovodičových ventilů, vhodného zejména pro jednofázové dvoucestné řízené usměrňovače, využívající změnu zapalovacího úhlu řízených polovodičových ventilů.

Dosud známé způsoby řešení používají pevné zdroje referenčního napětí a nastavovací prvky v obvodu pilového napětí pro přesné dostavení regulace zapalovacího úhlu, anebo pevné zdroje pilového napětí a nastavování úrovně referenčního napětí. Tím se kompenzují tolerance použitýčh součástek. Změny sítové frekvence se obyčejně nekompenzují a způsobují změnu zapalovacího úhlu. Při změně průmyslové sítové frekvence z 50 Hz na 60 Hz anebo naopak, bylo potřebné přestavit obvody vytváření pilového napětí nebo konstruovat zařízení jen pro jednu stanovenou frekvenci sítového napětí.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení obvodu fázového řízení podle vynálezu, jehož podstatou je to, že paralelně ke kondenzároru je připojen vybíjecí obvod, přičemž jeden vývod kondenzátoru je připojen na nulovou svorku a druhý vývod kondenzátoru je připojen na první uzel, na který je přes první diodu v závěrném směru připojen jeden pól zdroje konstantního proudu a jednak anoda druhé diody, jejíž katoda je připojena na neinvertující vstup diferenčního zesilovače a na jeden vývod pamětového kondenzátoru, připojeného druhou stranou na nulovou svorku, který je připojen na nulový vstup řídicího a zapalovacího obvodu. Výstup diferenčního zesilovače je připojen na vstup referenčního napětí řídicího a zapalovacího obvodu a první uzel je připojen na vstup pilového napětí řídicího a zapalovacího obvodu.

Výhody zapojení obvodu fázového řízení polovodičových ventilů spočívají v tom, že vytváří pomocí špičkového detektoru, tvořeného diodou a kondenzátorem a napětovým sledovačem, referenční napětí, které má hodnotu špičkového napětí pilového napětí. Zapalovací úhel je odvozen od okamžité hodnoty pilového napětí. Okamžitá hodnota pilového napětí je poměrnou částí špičkové hodnoty pilového napětí, nezávislou na amplitudě pilového napětí, která se může měnit v závislosti na tolerancích použitých součástek v obvodu pilového napětí nebo na frekvenci sítového napětí. Tím odpadá potřeba nastavování amplitudy pilového napětí případně požadovaného rozmezí řízení zapalovacího uzlu.

Nezávislost zapalovacího úhlu na frekvenci sítového napětí umožňuje konstruovat jen jedno zařízení pro celý rozsah používaných průmyslových sítových frekvencí, to je 50-60 Hz. Tyto výhody podstatně zjednodušují výrobu řídicích obvodů fázového řízení polovodičových ventilů.

Na výkrese je znázorněno zapojení obvodu fázového řízení polovodičových ventilů.

Na pól 15 zdroje 2. konstantního proudu je jednak připojena anoda první diody 2 a jednak anoda druhé diody j6. Katoda první diody 5, vývod prvního kondenzátoru 2 ^a jeden pól vybíjecího obvodu 1_ jsou spojeny do prvního uzlu 9. Druhý pól vybíjecího obvodu _1 spojený s vývody prvního kondenzátoru 2< druhého kondenzátoru £ a nulovým vstupem 11 řídicího a zapalovacího obvodu 14 tvoři referenční bod 13. Katoda druhé diody 2 je spojena s druhým kondenzátorem 2 a s neinvertuj ícím vstupem diferenčního zesilovače Výstup diferenčního zesilovače T_ je jednak spojen se vstupem 10 referenčního napětí řídicího a zapalovacího obvodu a jednak přes odpor 8_ spojen s invertujícím vstupem diferenčního zesilovače 7. S prvním uzlem 2 í^e spojen vstup 12 pilového napětí řídicího a zapalovacího obvodu 14.

Činnost obvodu fázového řízení polovodičových ventilů je následující: kondenzátor 2 se přes první diodu _5 nabíjí ze zdroje konstantního proudu 2, čímž na němž rovnoměrně narůstá napětí. Po dobu přechodu sítového napětí přes nulu je kondenzátor 2 periodicky vybíjený vybíjecím obvodem 2< čímž vzniká v prvním uzlu 9 pilové napětí, synchronizované sítovým napětím. Spolu s kondenzátorem 2 se ze zdroje konstantního proudu 2 přes druhou diodu 6_ nabíjí i paměťový kondenzátor 2· vybití kondenzátoru 2 vybíjecím obvodem 2 se dioda 2 uzavře a pamětový kondenzátor 4 se nevybije - zůstane na něm špičkové napětí dosáhnuté na kondenzátoru 2 vzhledem na to, že úbytky na první diodě 2 a druhé diodě 2 jsou stejné. Napětí z pamětového kon3 denzátoru £ je přivedeno na neinvertující vstup diferenčního zesilovače Ί_, který je zapojený jako napětový sledovač tím, že jeho výstup je přes odpor 8 připojen na jeho investující vstup

Napětový sledovač zabezpečuje výkonové zesílení špičkového napětí pilového napětí na pamětovém kondenzátorů 2·

Vstupní proud diferenčního zesilovače ]_ zabezpečuje částečné vybíjení pamětového kondenzátorů 4, a tím rovnost špičkového napětí pily referenčnímu napětí na výstupu diferenčního zesilovače Ί_ i při změnách pilového napětí. V řídicím a zapalovacím obvodu 24, do kterého je přivedené pilové napětí z prvního uzlu 2 ^a referenční napětí z výstupu diferenčního zesilovače 7 se porovná pilové napětí s poměrnou částí referenčního napětí a vyrábí zapalovací impuls. Řízení zapalovacího úhlu se zabezpečuje změnou komparační úrovně, odpovídající referenčnímu napětí, změnou poměru odporového děliče, jež je součástí řídicího a zapalovacího obvodu 14.

Claims (2)

1. zapojení obvodu fázového řízení polovodičových ventilu, vyznačující se·tím, že paralelně ke kondenzátorů (3) je připojen vybíjecí obvod (1), přičemž jeden vývod kondenzátorů (3) je připojen na nulovou svorku (13) a druhý vývod kondenzátorů (3) je připojen na první uzel (9), na který je přes první diodu (5) v závěrném směru připojen jednak pól (15) zdroje konstantního proudu (2) a jednak anoda druhé diody (6), jejíž katoda je připojena na neinvertující vstup diferenčního zesilovače (7) a na jeden vývod pamětového kondenzátorů (4), připojeného druhým vývodem na nulovou svorku (13), která je připojena na nulový vstup (11) řídicího a zapalovacího obvodu (14), výstup diferenčního zesilovače (7) je připojen na vstup (10) referenčního napětí řídicího a zapalovacího obvodu (14), přičemž první uzel (§) je připojen na vstup (12) pilového napětí řídicího a zapalovacího obvodu (14).

2. Zapojení obvodu fázového řízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že invertující vstup diferenčního zesilovače (7) je spojen přes odpor (8) s výstupem diferenčního zesilova-