Przedmiotem wynalazku jest uklad sterowania katem przewodzenia tyrystorów w ukladzie odwrotnie równo¬ leglym tyrystyrowego regulatora mocy nagrzewania pieców do wzorcowania czujników termoelektrycznych np. do pieców wedlug polskiego zgloszenia patentowego nr P 202745 lub wedlug innego polskiego zgloszenia patentowego nr P 204546.Uklad przetwarza zmiany napiecia sterujacego na umiany czacu opóznienia impulsów wyzwalajacych tyrystory wzgledem momentu przejscia przez zero sinusoidalnego napiecia sieci. Uklad zlozony jest z im- pulsatora o opóznionym czasie opóznienia, dwóch transformatorowych wzmacniaczy impulsowych i za¬ silacza kluczowego zapewniajacego pelna synchroniza¬ cje z napieciem sieci zasilajacej spelniajacego jedno¬ czesnie funkcje przelacznika kierujacego impuls wyzwa¬ lajacy w odpowiednim pólokresie napiecia sieci do •odpowiedniego tyrystora, co zabezpiecza tyrystory przed stratami mocy w stanie zaporowym.Dotychczas do sterowania tyrystorowej stabilizacji temperatury z regulacja fazowa stosowano uklady zawie¬ rajace tranzystor jednozlaczowy. Zmiany temperatury pieca powodowaly zmiany napiecia czujnika termo¬ elektrycznego, który pelnil role elementu sprzezenia -zwrotnego. Uklady dotychczasowe zawieraly konden¬ sator oraz rezystancyjny dzielnik napiecia. W zaleznosci od temperatury rózna byla rezystancja sprzezenia zwrotnego, a tym samym próg napiecia wystepujacy na kondensatorze oraz rózny próg wyzwolenia tranzys¬ tora, bylo to jednoznaczne z róznym progiem wyzwole- 10 15 25 nia tyrystora. Przy znacznych róznicach temperatury obiektu i temperatury zadanej otwarcie tyrystora na¬ stepowalo na poczatku kazdej polówki fali napiecia sieci. Przy zmniejszaniu sie tej róznicy nastepowalo coraz pózniejsze otwieranie tyrystora, az przy zrównaniu obu tych temperatur nastepowalo calkowite jego zat¬ kanie.W znanym z polskiego zgloszenia patentowego P 200171 T ukladzie sterowania katem przewodzenia tyrystorów, tyrystory byly sterowane impulsami za¬ plonowymi z ukladu impulsatora zlozonego z dwu tranzystorów z których jeden jest typu p-n-p a drugi n-p-n polaczonych tak, ze baza tranzystora n-p-n jest polaczona z kolektorem tranzystora p-n-p* Tranzystory zasilano poprzez mostek diodowo-rezystancyjny na* pieciem stabilizowanym dioda Zenera. Faza impulsów zaplonowych regulowana byla predkoscia narastania napiecia na kondensatorze wlaczonym miedzy emitery tranzystorów, które to napiecie regulowano potencjo¬ metrem wlaczonym szeregowo z kondensatorem.Dotychczas stosowane uklady sterowania tyrystoro¬ wej stabilizacji temperatury nie umozliwialy utrzymy¬ wania jej z dokladnoscia ±0,5°C, która to dokladnosc jest niezbedna przy wzorcowaniu czujników termoe¬ lektrycznych. Z punktu widzenia wzorcowania czujni¬ ków termoelektrycznych jest to wada zasadnicza.Celem wynalazku jest skonstruowanie ukladu ste¬ rowania tyrystorowej stabilizacji temperatury pieca do wzorcowania czujników termoelektrycznych, umozli- 124 891124 891 4 napiecia kluczowego pary T4 i T6 lub T5—T5 w^edy para ta przewodzi dajac takiego samego ksztaltu impuls,, ale wzmocniony na wyjsciu Wyl lub Wy2 przez trans¬ formatory Tr2 lub TrS. Mimo, ze diody D7 i D8 5 polaczone sa w kierunku przewodzenia do R9, ale dzieje sie to na napieciach ujemnych zatykajacych ten kierunek przewodzenia diod. Bazy tranzystorów T5 i T6' pola¬ czone sa z kolektorami tranzystorów T3 i T4. Kolektory tranzystorów T5 i T6 zlaczone z emiterami tranzysto- 10 rów T3 i T4 polaczone sa z zasilaniem wzmacniacza przed rezystorami R7 i R8. Emitery tranzystorów T5' i T6 polaczone sa z uzwojeniem pierwotnym trans¬ formatorów Tr2 i Tr3. Uzwojenia te sa równiez pola¬ czone z kondensatorem Cl. Wzmacniacz impulsowy po- 15 laczony jest z impulsator en* poprzez kondensator CS i diode D9. Kondensator C3 wlaczony jest miedzy rezystor R9 i polaczenie emiter tranzystora T8 — rezys¬ tor RIO. Dioda D9 wlaczona jest miedzy rezystor R9 i rezystory RIO i RH. Dioda DO jest podlaczona w ten 20 sposób, ze przewodzi w kierunku od rezystora R9 do rezystorów RIO i Rit. Miedzy zasilaczem a wzmacnia¬ czem impulsowym równolegle do uzwojenia wtórengo transformatora Tri wlaczone sa rezystory R5 i R6, sta¬ nowia one obciazenie tranzystorów Tl i T2. Sa one 25 podlaczone do uzwojenia wtórnego Tri przez tranzys¬ tory ale tylko w momencie przewodzenia kolejnych- tranzystorów Tl lub T2, kazdy w innej polówce okresu napiecia kluczowanego. Impulsator uniezaleznia czas opóznienia impulsu wyzwalajacego tyrystor od 30 napiecia sterujacego. Dzialanie ukladu jest nastepujace.Kondensator C2 laduje sie liniowo pradem ze sterowa¬ nego napieciowo zródla pradowego. W momencie przekroczenia napiecia dzielnika R9/R11 tranzystory T7 i T8 przechodza w stan nasycenia. Dzieki wewnetrznemu 35 dodatniemu sprzezeniu zwrotnemu proces ten zachodzi bardzo szybko. Kondensator C2 rozladowuje t-ie po¬ przez tranzystory T7 i T8 oraz rezystor RIO ze stala czasowa i = R10.C2. Dzielnik R9/R10 jest tak dobrany, ze prad bazy tranzystora T7 jest na tyle duzy, ze pod- 40 trzymuje tranzystory T7 i T8 w stanie nasycenia po rozladowaniu sie kondensatora* Stan nasycenia tranzys¬ torów trwa ai do momentu kluczowanego wylaczenia _ napiecia zasilania. Po ponownym wlaczeniu napiecia kluczowanego tranzystory T7 i T8 sa zatkane napieciem 45 z dzielnika R9/R11 i caly cykl zaczyna sie od poczatku.Sygnal otrzymany z ukladu detekcji i regulacji tem¬ peratury jest sygnalem napiecia stalego o wartosci (K-6V. Do calkowitego otwarcia tranzystorów i dosta¬ tecznego stopnia regulacji temperatury wystarcza «y- 50 gnal 3V. Zastosowano wiec dzielnik napiecia R17/R16.Dostarcza on zadana wartosc napiecia sterujacego* spelniajac jednoczesnie role ukladu-zabezpieczajacego zródlo pradowe przed przekroczeniem dopuszczalnego pradu bazy w przypadku nasycenia sie tranzystora T3. 3 wiajacego utrzymanie temperatury z dokladnoscia ±Q,5 °C.Cel ten. osiagnieto przez zastosowanie ukladu, w któ¬ rym wzmacniacz impulsowy stanowia dwa uklady Darlingtona tranzystorów, z których kazdy steruje jednym z tyrystorów. Jednym z wejsc wzmacniacza impulsowego jest wyjscie impulsatora, którym jest inny uklad Darlingtona tranzystorów, drugim z wejsc jest wyjscie zasilacza kluczowanego podajacego napiecie na jeden z ukladów Darlingtona tego wzmacniacza zaleznie od pólokresu sieciowego. Wejsciem impulsa¬ tora jest wtórnik emiterowy stanowiacy sterowane napieciowo zródlo pradowe, dajacy sygnaly pradowe proporcjonalne do wielkosci napiecia sterujacego, War¬ tosci pojemnosci kondensatora i rezystancji w obwodzie emitera tranzystora p-n-p w impulsatorze sa tak dobra¬ ne, ze czas trwania impulsu t spelnia warunek: 5tp gdzie: Tp — czas zalaczania tyrystora xs — okres sieciowy Wynalazek zostanie blizej objasniony na przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku obrazujacym schemat elektryczny ukladu sterowania tyrystorowa stabilizacja temperatury pieca do wzorcowania czujni¬ ków termoelektrycznych.W sklad ukladu wchodzi zasilacz kluczowy zlozony z transformatora Tri oraz miedzy innymi z diod Dl, D2, D5, D6, a takze dwu tranzystorów Tl, T2 typu p-n-p, rezystory Rl, R2, RS, R4, dioda D10 i konden¬ sator Cl. Dioda D10 wlaczona jest miedzy dioda D4 i rezystory R3 i R4 tak ze prowadzi w kierunku od diody D4 do rezystorów R3 i R4. Diody Dl, D2 tworza uklad prostownikowy.Diody Da i Dd zapewniaja zalaczanie zasilania impul¬ satora w kazdym pólokresie, kazda z diod odpowiada za swój pólokres pracy impulsatora. Napieciowo stero¬ wany zasilacz pradowy zlozony jest z tranzystora TO typu n-p-n oraz rezystorów R1S, R14, R15, R16, R17.Rezystory R17 i Rl£ wlaczone sa szeregowo wzgledem polaczenia baza—kolektor, rezystory R16 i R15 równo¬ legle wzgledem polaczenia baza-emiter, natomiast re¬ zystor R14 równolegle do polaczenia emiter-kolektor.Impulsator zlozony jest z dwu tranzystorów T7 i TS z których jeden T7 jest typu n-p-n, a drugi T8 typu p*n-p, kondensatora C2 oraz rezystorów RtO, Rli i R12. Baza tranzystora T8 polaczona jest z kolektorem tranzystora T7, a baza tranzystora T7 z kolektorem tranzystora T8. Emiter tranzystora T7 polaczony jest z kondensatorem C2 i rezystorem RtS, a emiter tran¬ zystora T8 z rezystorem RtO. Polaczenie baza tranzys¬ tora T7 — kolektor tranzystora T8 polaczone jest 2 rezystorami Rll i R12.Dwuwyjsciowy wzmacniacz impulsowy zlozony jest z dwu par tranzystorów T8, T5 oraz T4, TC Kazda z par tranzystorów posiada jeden tranzystor typu p-n-p* *a to tranzystory T3 i T4 oraz jeden tranzystor typu n-p-n, sa to tranzystory TB i Te. W sklad wzmacniacza impulsowego wchodza jeszcze dwie diody D6 i D7, dwa transformatory Tr2 i Tr3 oraz rezystory R7, RS* Rt* Diody D7 i D8 wlaczone sa miedzy bazy tranzystorów T3 i T4 oraz rezystor R9. Diody D? i £8 przepuszczaja ie4ynie ujemny impuls przechodzacy przez R9 z ukladu impulsatora. Jezeli impuls trafi na dodatnia polówke Zastrzezenia patentowe X. Uklad sterowania katem przewodzenia tyrystorów- W ukladnie odwrotnie równoleglym tyrystorowego regulatora mocy nagrzewania pieców do wzorcowania czujników termoelektrycznych, przetwarzajacy zmiany napiecia sterujacego na zmiany czasu opóznienia im¬ pulsów wyzwalajacych tyrystory wzgledem momentu przejscia przez zero sinusoidalnego napiecia sieci, zlozony z impulsatora o sterowanym czasie opóznienia,. 10 15 20 25 SD 35 40 45 50 55 60% 124 8*1 dwóch transformatorowych wzmacniaczy impulsowych i zasilacza kluczowanego zapewniajacego pelna synchro¬ nizacje z napieciem sieci zasilajacej i spelniajacego jednoczesnie funkcje przelacznika" kiei ujacegu iuiputo" wyzwalajacy w odpowiednim pólokresie napiecie sieci do odpowiedniego tyrystora, znamienny tym, ze wzmacniacz impulsowy stanowia dwa uklady Darling- tona tranzystorów (T3, T5), (T4, T6), z których kazdy steruje jednym z tyrystorów, którego to wzmacniacza jednym wejsciem jest wyjscie impulsatora bedacego ukladem Darlingtona tranzystorów (IV, T8), a wejsciem tego impulsatora jest wtórnik emiterorwy (T9, R15) bedacy sterowanym napieciowo zródlem pradowym dajacym sygnaly pradowe proporcjonalne do wielkosci napiecia sterujacego, natomiast drugim wejsciem wzma¬ cniacza impulsowego jest wyjscie zasilacza kluczowanego (D5, D6) podajacego napiecie na jeden z ukladów Darlingtona wzmacniacza impulsowego zaleznie od pólokresu sieciowego. 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wzmacniacz impulsowy polaczony jest z impulsatorem 10 15 20 6 poprzez kondensator (C3), który jest polaczony z emi¬ terem tranzystora p-n-p ukladu impulsatora a poprzez diode (D9), z kondensatorem (C2) i rezystorami (RIO) i (Rft)^ t tymi, ze* dioda* (©£)' przewodzi" w kierunku od rezystora (R9) do kondensatora (C2). 3. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w zasilaczu kluczowanym wyjscie diody (Dl) polaczone jest z rezystorami (R5) i (R6), rezystor, (R3) pola¬ czony jest ponadto z wyjsciem diody (D5), a rezystor (R6) z wyjsciem diody (D6). 4. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze we wzmacniaczu impulsowym miedzy rezystorem (R9) a bazami tranzystorów (T3) i (T4) znajduja sie diody (D7) i D8) przewodzace w kierunku od bazy tranzystorów do rezystora (R9). 5. Uklad wedlug zastrz. 2 albo 4, znamienny tym, ze na wejsciu wzmacniacza sa rezystory (R7) i (R8) po¬ laczone z wyjsciem diod (D7) i (D8) oraz z wezlem sumujacym sprzezenie i wyjscie zasilacza kluczowanego (D5, D6). 22QM 50 Hz PL