RO109261B1 - Dispozitiv electronic, pentru eliminarea șocurilor electrice, la conectarea-deconectarea unei sarcini la rețeaua de curent alternativ - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la un dispozitiv electronic, care protejează un consumator de uz casnic sau industrial, la șocurile electrice, inerente conectării-deconectării la rețeaua de curent alternativ, reușind eliminarea lor totală, prin creșterea-scăderea lentă a tensiunii la bornele consumatorului, în care scop este alcătuit dintr-un bloc de alimentare (A), ce asigură energie atât consumatorului (B), cât și blocurilor electronice, un generator rampă de tensiune (D), cu palier cu durată variabilă, acționat de un comutator (C) care comandă un amplificator de putere (E), ce are, ca sarcină, un releu (F), ale cărui contacte (1Γ, 2Γ), conectează sau deconectează sarcina de la rețeaua electrică, atunci când tensiunea la bornele sale e nulă, și un circuit integrat (G), care, prin intermediul unui amplificator de putere (H), mărește sau micșorează unghiul de conducție, al unui tiristor (I) care este alimentat de o punte redresoare (J), ce are conectată sarcina în circuitul său alternativ.

Description

Invenția se referă la un dispozitiv electronic pentru eliminarea șocurilor electrice la conectarea-deconectarea unei sarcini la rețeaua de curent alternativ, sarcină care poate fi un televizor, aparat de radio, bec foto, aparat industrial etc.

în scopul eliminării șocurilor electrice, sunt cunoscute soluții tehnice care folosesc, la cuplarea sarcinii, elemente de automatizare sau rezistori înseriați cu aceasta, pentru limitarea curentului periculos de pornire, iar la decuplare sunt folosite condensatoare sau diode Zener, conectate în derivație cu sarcina, pentru limitarea tensiunii de autoinducție.

Aceste soluții tehnice prezintă dezavantajul că nu elimină șocurile electrice suportate de consumator, ci doar le atenuează, nefiind întotdeauna eficiente.

Invenția rezolvă problema conectării, respectiv deconectării la rețeaua electrică de curent alternativ, a unui consumator, fără șocuri electrice.

Dispozitivul conform invenției înlătură dezavantajele menționate mai sus, prin aceea că, în scopul eliminării șocurilor electrice ce apar pe sarcină, este alcătuit dintr-un bloc de alimentare, ce asigură tensiune atât consumatorului, cât și celorlalte blocuri electronice, un generator rampă de tensiune, cu palier cu durată variabilă, acționat de un comutator ce comandă simultan un amplificator de putere, ce are ca sarcină un releu, ce cuplează-decuplează sarcina la rețea, când tensiunea la bornele sale este nulă, și un circuit integrat pentru comanda în fază a tiristoarelor,un bloc de putere care preia informația dată de circuitul integrat și o aplică pe poarta unui tiristor, ce este alimentat de o punte redresoare, care are conectată sarcina în circuitul alternativ.

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- dispozitivul asigură protecție totală consumatorului la șocuri electrice, datorate conectării-deconectării la sursa de alimentare;

- preț de cost mic, comparativ cu al sarcinii protejate;

- fiabilitate mare;

- consum redus de energie electrică.

Se prezintă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1...3, care reprezintă:

- fig. 1, schema bloc;

- fig.2, forma tensiunii de comandă a circuitului integrat;

- fig.3, schema electronică a dispozitivului.

în fig.l este prezentată schema bloc a dispozitivului, care este alcătuit dintr-un bloc de alimentare A, ce furnizează tensiunile necesare unor blocuri electronice, cât și sarcinii B, care este cuplată sau decuplată de la rețea, atunci când este acționat un comutator C, comutator ce pune sau scoate din funcțiune un generator de rampă de tensiune D, al cărei palier este variabil în timp, după necesități. Acest generator își trimite tensiunea de ieșire atât unui amplificator de putere E, ce are ca sarcină un releu F, ce acționează contactele 1F și 2F, cât și unui circuit integrat G, specializat în comanda în fază a tiristoarelor, care, prin intermediul unui amplificator de putere H, comandă faza de deschidere sau închidere a unui tiristor I. Tiristorul este alimentat cu o punte redresoare J, în al cărei braț de curent alternativ este cuplată sarcina.

Funcționarea dispozitivului, în legătură și cu fig.2, este următoarea:

Până la momentul t₀, dispozitivul este alimentat și se află în regim de așteptare. La momentul t₀ este închis comutatorul C și tensiunea la ieșirea generatorului D începe să crească aproximativ liniar. Când această tensiune atinge valoarea de 0,5^-0,6 V, moment t,, valoare ce nu este semnificativă în comanda circuitului integrat G, are loc comandarea amplificatorului E care acționează releul F, iar acesta își închide contactele sale 1F și 2F, cuplând sarcina la sursa de alimentare, care nu are încă tensiune. Tensiunea de comandă crește până în momentul t₂, când ajunge la (— 8 V) valoare finală, specifică circuitului integrat folosit. Pe intervalul de timp tg-tj, de aproximativ 2 s, are loc comanda circuitului integrat G și intrarea treptată în conducție a tiristorului I, având ca urmare creșterea lentă a tensiunii la bornele sarcinii și evitarea șocului de curent. în momentul t₂, tensiunea atinge valoarea maximă la bornele sarcinii și rămâne constantă cât timp este necesar să fie alimentată. în momentul t₃, se deschide comutatorul C, tensiunea la ieșirea generatorului începând să scadă lent spre 0, comandă integratul G în sensul blocării tiristorului 1 și ca urmare și tensiunea la bor109261 nele sarcinii scade lent spre 0, evitându-se fenomenul de autoinducție. în momentul t₄ când tensiunea de comandă scade sub aprox.0,6 V, are loc blocarea amplificatorului E și sarcina este deconectată de la rețeaua de alimentare, când, practic, tensiunea la bornele ei este nulă. Acest interval t₃-t₄ poate fi de aprox.de l-r-3 s. Momentul t_s este momentul în care dispozitivul intră din nou în regim de așteptare. Se poate concluziona că dispozitivul aplică sarcinii, la conectare, o tensiune lent creascătoare,până la valoarea nominală, evitând șocul de supracurent din primul moment și o scade lent, la deconectare, până la O, evitând apariția vârfului de tensiune de autoinducție, șoc deosebit de periculos pentru sarcină.

în fig.3 se prezintă schema electronică a dispozitivului. Se observă că blocul de alimentare A este alcătuit dintr-un transformator T_r, protejat de niște siguranțe

S,, S₂, care furnizează o tensiune de alimentare unui consumator B, o tensiune de sincronizare necesară circuitului integrat G și o tensiune unui stabilizator diferențial, alcătuit dintr-un redresor R_d, niște condensatoare de filtraj C„ C₂, Cj, C₄, C₅, C₆, niște rezistențe de polarizare R_n R₂ a unor tranzistoare T,, T₂ și niște diode stabilizatoare D„ D₂. Blocul de comandă în fază a unui tiristor I, are în componență un circuit integrat specializat G și niște componente necesare schemei tipice de aplicație a integratului, formate din niște rezistențe R₃, R₄, R_s, R₆, R₇, R_s, R₉, R₁₀, niște potențiometri P,, P₂ și niște condensatoare C₇, C_s, C„ C₁₀, C_u.

Amplificatorul de putere H, este alcătuit dintr-un tranzistor T₃, ce comandă pe poartă un tiristor I, niște rezistențe R_n, R₁₂ de polarizare și niște diode D,, D₄, montate întrun circuit SAU, pe care se aplică impulsurile de comandă a tir istovului, în ambele alternanțe. Generatorul rampă de tensiune D are în componență un stabilizator de tensiune, care intră sau în funcțiune la acționarea unui comutator C, fiind alcătuit dintr-un tranzistor

T₄, o rezistență de polarizare R^, un condensator de filtraj C₁₂ și o diodă Zener D_s un generator de tensiune liniar variabilă este alcătuit dintr-un tranzistor T_s, niște rezistențe de polarizare R₁₄, R_1S, niște condensatoare C_u, C₁₄ și o diodă stabilizatoare D₆ un repetor pe emitor realizat cu un tranzistor T₆ și niște rezistențe de polarizare și limitare R₁₆, R_I7. Amplificatorul de putere E, ce are ca sarcină un releu F, este compus dintr-un tranzistor T₇, o rezistență de limitare R,₈ și o diodă de protecție D₇. De menționat că la închiderea comutatorului C, tranzistorul T₄ furnizează tensiune de alimentare generatorului de tensiune liniar variabilă, tensiunea pe C_M începând să crească liniar până la valoarea prestabilită. La deschiderea comutatorului, stabilizatorul se blochează, dar generatorul de tensiune liniar variabilă rămâne alimentat de C_n cu o tensiune descrescătoare în timp. până la, după o curbă determinată de constantele generate de condensatoarele C_u și C₁₄.

Claims (1)

1. Revendicare

   Dispozitiv electronic pentru eliminarea șocurilor electrice la conectarea-deconectarea unei sarcini la rețeaua de curent alternativ, caracterizat prin aceea ca, în scopul eliminării șocurilor electrice ce apar pe sarcină, este alcătuit dintr-un bloc de alimentare (A), ce asigură energie atât consumatorului (B), cât și blocurilor electronice, un generator rampă de tensiune (D), cu palier cu durată variabilă, acționat de un comutator (C), care comandă un amplificator de putere (E), ce are ca sarcină un releu (F), ale cărui contacte (1F, 2F) conectează sau deconectează sarcina de la rețeaua electrică, atunci când tensiunea la bornele sale e nulă, și un circuit integrat (G), care, prin intermediul unui amplificator de putere (H), mărește sau micșorează unghiul de conducție al unui tiristor (I), care este alimentat de o punte redresoare (J) ce are conectată sarcina în circuitul său alternativ.