CS249735B1 - Elektronický regulační a vypínací obvod - Google Patents

Abstract

Elektronický regulační a vypínací obvod je určen pro bezkontaktní fázovou regulaci výkonu elektrických spotřebičů a jejich vypínání při dosažení mezní ůrofně veličiny snímané příslušným čidlem. Pokud nebylo dosaženo této úrovně lze proměnným odporem ovládat úhel otevření výkonového spínače a tím fázevě regulovat dodávaný výkon. Po dosažení mezní úrovně snímané veličiny dojde k vypnuti obvodu, přičemž obnovení jeho regulační funkce je možno provést pouze odpojením a novým připojením napájecího napětí. Elektronický regulační a vypínací obvod se zapojuje do série se zátěží a nevyžaduje zvláštní napájení.

Description

Předmětem vynálezu je zapojení elektronického regulačního a vypínacího obvodu určeného zejména pro bezkontaktní regulaci výkonu elektrických spotřebičů a jejich vypínání při dosažení mezní úrovně veličiny, např. teploty, snímané příslušným čidlem.

Dosud známá řešení jednoduchých elektronických regulačních obvodů pro bezkontaktní fázové řízení výkonu elektrických spotřebičů neumožňují připojení čidla, které by při dosažení kritické hodnoty sledované veličiny, např. teploty při různém zatěžování regulovaného spotřebiče, např. elektromotoru, tento spotřebič vyphulo a zabránilo jeho případnému poškození. Navíc je žádoucí, aby i při poklesu sledované veličiny pod kritickou mez zůstal spotřebič vypnutý} jeho opětnému zapnuti musí předcházet odpojení od napájecího napětí a nové zapojení.

Tento problém řeší zapojení elektronlckého regulačního a vypínacího obvodu podle vynálezu, obsahujíeí výkonový spínač zapojený v sérii se zátěží mezi první napájecí svorku a druhou napájecí svorku, kdežto ovládací svorka výkonového spínače je spojená se sériovým obvodem složeným z prvního odporu, prahového spínače, proměnného odporu a druhého odporu, přičemž mezi druhou napájecí svorku a společný uzel prahového spínače a proměnného odporu je připojen první kondenzátor, jehož podjata spočívá v tom, že druhý odpor je spojen se společným uzlem druhého kondenzátoru a paralelní kombinace třetího kondenzátoru s třetím odporem, zatímco druhý kondenzátor je připojen k druhé napájecí svorce a paralelení kombinace třetího kondenzátoru s třetím odporem je dále připojena přes čtvrtý odpor ke společnému uzlu zátěže a výkonového spínače, přičemž mezi tento uzel a báze prvního tranzistoru a druhého tranzistoru opačné vodivasti je zapojen pátý odpor a ěestý odpor, zatímco kolektory těchto tranzistorů jsou spojeny s druhou napájecí svorkou a emitor prvního tranzistoru je přes první dvojici diod připojen k vývodům proměnného

-2 249 73S odporu, kdežto emitor druhého tranzistoru opačné vodivosti je přes druhou dvojici opačně polovaných diod rovněž připojen k vývodům proměnného odporu, přičemž mezi báze prvního tranzistoru a druhého tranzistoru opačné vodivosti je připojen sedmý odpor, k němuž je přes usměrňovači diodu paralelně připojena sériová kombinace osmého odporu a čtvrtého kondenzátoru, ke které je přes indikační svítivou diodu připojen bistabilní klopný obvod, jehož vstupní svorky jsou spojeny s čidlem.

Elektronický regulační a vypínací obvod podle vynálezu umožňuje nastavením proměnného odporu fázovou regulaci střídavého napájecího napětí na zátěži, přičemž při dosažení mezní hodnoty veličiny snímané čidlem dojde k vypnutí výkonového spínače, které je zachováno 1 při změně této veličiny pod mezní hodnotu. Teprve odpojením napájecího napětí a jeho opětným připojením se obnoví regulační funkce obvodu_f pokud veličina snímaná čidlem má podkritiokou hodnotu ·

Výhoda zapojení elektronického regulačního a vypínacího obvodu podle vynálezu spočívá v současném využití jeho Části určené pro odstranění hysteroze fázového řízení také pro vypínací funkol. Tím se celkové zapojení zjednodušuje. Obvod je zapojen v sérii se zátěží a nevyžaduje zvláštní napájení.

Va vjfcrějy je základní uspořádání elektronického regulačního a vypínacího obvodu podle vynálezu. Pokud veličina snímaná čidlem 24 nedosáhla kritické hodnoty a bistabilní klopný obvod 23 je vrempnutém stavu- mezi svorkami 2301 2302 představuje vysoký odpor, takže jeho proudová spotřeba je zanedbatelná - lze proměnným odporem 11 měnit úhel otevření výkonového spínače 28. a tím regulovat výkon dodávaný zátěži 2* Obvod fázového řízení tvořený druhým odporem 8, proměnným odporem 11, prvnám kondenzátorem 25. prahovým spínačem 26 a prvním odporem 27 přitom známým způsobem určuje okamžik sepnutí výkonového spínače 28. Pomocný obvod tvořený první dvojicí diod 14, 15« prvním transistorem 16, druhou dvojicí opačně polovaných diod 12_; 13 a druhým tranzistorem 17 opačné vodivostí odstraňuje hysterezi obvodu fázového řízení, která se jinak projevuje známým způsobem při malých úhleoh otevření výkonového spínače 28. Připojením báze prvního tranzistoru 16 přes pátý odpor 2 společnému uzlu zátěže 2 ^a výkonového spínače 28 a současně připojením báze druhého tranzistoru 17 přes šestý odpor 10 do téhož uzlu je tímto pomooným obvodem dosaženo vybíjení prvního, druhého

- 3 249 735 i třetího kondenzátorů 25, 7 a 6 při poklesu napětí na výkonovém spínači 28 k nulové úrovni, čímž je hystereze odstraněna.

Jakmile veličina snímaná čidlem 24 dosáhne své mezní hodnoty, bistabilní klopný obvod 23 sepne a jeho odpor mezi svorkami 2301^ 2302 podstatně poklesne, což se prostřednictvím indikační svítivé diody 22 a usměrňovači diody 21 projeví jako spojení báze prvního tranzistoru 16 a báze druhého tranzistoru 17 opačné vodivosti, takže pomocný obvod pro odstranění hystereze trvale zkratuje první kondenzátor 25_f a tím zabraňuje sepnutí výkonového spínače 28, Elektronický regulační a vypínací obvod podle vynálezu je ve vypnutém stavu. Vhodně volenou hysterezí bistabllního klopného obvodu 23 je dosaženo toho, aby v tomto stavu obvod setrval i při změně veličiny snímané čidlem 24 pod mezní hodnotu, takže opětné obnovení regulační funkce je možno provést pouze odpojením a novým připojením napájecího napětí mezi první a druhou napájecí svorku 2. Proud tekoucí v rozepnutém stavu blstabilním klopným obvodem 23 má zanedbatelně malou hodnotu v porovnání s proudem v sepnutém stavu, čehož lze výhodně využít pro indikaci dosažení mezní hodnoty veličiny snímané čidlem 24 pomocí indikační svítivé diody 22.

Usměrňovači dioda 21 spolu s osmým odporem 20 a čtvrtým kondenzátorem 19 vytváří stejnosměrné napájecí napětí pro bistabilní klopný obvod 23 s čidlem 24. Sedmý odpor 18 omezuje spolu s pátým a šestým odporem 9 a 10 maximální napětí mezi bázemi a kolektory prvního tranzistoru 16 a druhého tranzistoru 17 opačné vodivosti.

Sériová kombinace čtvrtého odporu 4, třetího kondenzátorů 6 s paralelně připojeným třetím odporem 5 a druhého kondenzátoru 2 slouží ke snížení strmosti změn napětí na výkonovém spínači 28, zejména v případě, kdy zátěž 3 induktivní charakte^ a současně vytváří napěťový dělič s kapacitním charakterem výstupní impedance, čímž je omezena velikost proudu tekoucího druhým odporem 8 ve stavu, kdy je elektronický regulační a vypínací obvod podle vynálezu působením sepnutého bistabllního klopného obvodu 23 vypnutý, a současně je podstatně snížena i výkonová ztráta celého obvodu v tomto stavu,

Na výkresu je i možný způsob realizace výkonového spínače 28 pomooí triaku, prahového spínače 26 pomocí diaku a bistabllního klopného obvodu 23 pomocí dvojice komplementář- 4 249 735 nich tranzistorů 2305^ 2308. Čidlo 24 je tvořeno pozistorem pro snímání maximální dovolená teploty^ např, elektrického stroje.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Elektronický regulační a vypínací obvod, obsahující výkonový spínač (28) zapojený v sérii se zátěží(3) mezi první napájecí svorku (1) a druhou napájecí svorku (2), kdežto ovládací svorka (283) výkonového sŘínače (28) je spojena se sériovým obvodem složeným z prvního odporu (27), prahového spínače (26), proměnného odporu (11) a druhého odporu (8), přičemž mezi druhou napájecí svorku (2) a společný uzel prahového spínače (26) a proměnného odporu (11) je připojen první kondenzátor (25), vyznačený tím,

   Že druhý odpor (8) je spojen se společným uzlem druhého kondenzátoru (7) a paralelní kombinace třetího kondenzátoru (6) s třetím odporem (5), zatímco druhý kondenzátor (7) je připojen k druhé napájecí svorce (2) a paralelní kombinace třetího kondenzátoru (6) s třetím odporem (5) jo dále připojena přes čtvrtý odpor (4) ke společnému uzlu zátěže (3) a výkonového spínače (28), přičemž mezi tento uzel a báze prvního tranzistoru (16) a druhého transistoru (1$) opačné vodivosti je zapojen pátý odpor (9) a ěeetý odpor (10), zatímco kolektory těchto tranzistorů jsou spojeny s druhou napájecí svorkou (2) a emitor prvního tranzistoru (16) je přes první dvojici diod (14_z 15) připojen k vývodům proměnného odporu (11), kdežto emitor drahého tranzistoru (17) opačné vodivosti je přes druhou dvojici opačně polovaných diod (12 a 13) rovněž připojen k vývodům proměnného odporu (11), přičemž mezi báze prvního tranzistoru (16) a druhého tranzistoru (17) opačné vodivosti je připojen sedmý odpor (18), k němuž je přes usměrňovači diodu (21) paralelně připojena sériová kombinace osmého odporu (20) a čtvrtého kondensátoru (19), ke které je přee indikační svítivou diodu (22) připojen bistabilní klopný obvod (23)» jehož vstupní svorky (2303,, 2304) jsou spojeny s čidlem (24).