RU2149494C1

RU2149494C1 - Stepless-start ac voltage regulator

Info

Publication number: RU2149494C1
Application number: RU99116472A
Authority: RU
Inventors: А.Е. Спиридонов
Original assignee: Спиридонов Александр Егорович
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2000-05-20

Abstract

FIELD: power supplies for electric tools and devices. SUBSTANCE: voltage regulator has resistor inserted in series with current-carrying circuit of gate electrode of triac through which load is connected to supply mains. Voltage picked off this resistor is supplied to input of regulation and stepless-starting signal shaper whose output signal is used to control triac turn-on delay time relative to moment when supply voltage crosses zero. Voltage is passed to input of regulation and stepless-starting signal shaper as soon as load is connected to regulator output; since this moment, its output voltage gradually rises, triac turn-on delay time gradually reduces, and voltage applied to load gradually increases. EFFECT: enlarged functional capabilities and improved reliability of voltage regulator. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания потребителей электроэнергии (электроинструментов, осветительных приборов и т. д.), для которых требуется плавное повышение входного напряжения при их подключении к источнику питания. Изобретение может быть также применено для автоматического, дистанционного плавного включения потребителя. The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to power consumers of electricity (power tools, lighting, etc.), which require a smooth increase in input voltage when connected to a power source. The invention can also be applied to automatic, remote smooth switching of the consumer.

Известен регулятор переменного напряжения с плавным пуском (1), обеспечивающий плавное уменьшение угла отпирания семистора после подключения регулятора к сети. В известном устройстве плавное повышение величины напряжения на его выходе начинается с момента подачи напряжения на его вход. При использовании известного регулятора для питания потребителей, имеющих автономный выключатель, возможно подключение нагрузки после установки на выходе регулятора номинального напряжения. В этом случае будет иметь место резкое повышение напряжения на ее входе, что в некоторых случаях может привести к выходу из строя потребителя или источника питания. Техническим результатом является возможность обеспечить плавное повышение выходного напряжения регулятора при подключении потребителей с автономным выключателем, т.е. большая универсальность и надежность. Known AC voltage regulator with soft start (1), providing a smooth decrease in the angle of unlocking of the seven-volt after connecting the regulator to the network. In the known device, a smooth increase in the magnitude of the voltage at its output starts from the moment the voltage is applied to its input. When using the well-known regulator to power consumers with an autonomous switch, it is possible to connect the load after installing the rated voltage at the output of the regulator. In this case, there will be a sharp increase in voltage at its input, which in some cases can lead to failure of the consumer or the power source. The technical result is the ability to provide a smooth increase in the output voltage of the regulator when connecting consumers with an autonomous switch, i.e. great versatility and reliability.

Кроме того, в известном устройстве для развязки силовой и управляющих цепей требуется применение трансформатора, что усложняет устройство. Дополнительным техническим результатом является упрощение. In addition, in the known device for decoupling the power and control circuits, the use of a transformer is required, which complicates the device. An additional technical result is simplification.

Поставленная цель достигается за счет того, что в известном регуляторе переменного напряжения с плавным пуском, содержащем последовательную цепь из семистора и нагрузки, подключенную к выводам для подключения сети, формирователь сигнала регулирования и плавного запуска, обеспечивающий плавное повышение напряжения на его выходе после подачи напряжения на его вход, выход которого соединен со входом управления фазосдвигающего блока, выход которого соединен со входом формирователя сигнала включения семистора, первый выходной вывод которого соединен с управляющим электродом семистора, последовательно с нагрузкой включен ключ, анод семистора соединен с первым выводом для подключения сети, формирователь сигнала включения семистора содержит первое оптоэлектронное реле и первый, второй и третий резисторы, светодиод первого оптоэлектронного реле через первый резистор подключен ко входу формирователя сигнала включения семистора, замыкающие контакты первого оптоэлектронного реле формируют последовательную цепь со вторым резистором, один вывод которой является вторым выходным выводом формирователя сигнала включения семистора и соединен с анодом семистора, а ее другой вывод соединен через третий резистор с управляющим электродом семистора, выводы третьего или второго резистора соединены со входом формирователя сигнала регулирования и плавного запуска, вход синхронизации фазосдвигающего блока соединен с выходом делителя напряжения, подключенного входом к выходу первого выпрямительного моста, соединенного входом с выводами для подключения сети. This goal is achieved due to the fact that in the known AC voltage regulator with soft start, containing a serial circuit of a seven-voltage and load connected to the terminals for connecting the network, the shaper of the control signal and smooth start, providing a smooth increase in voltage at its output after applying voltage to its input, the output of which is connected to the control input of the phase-shifting unit, the output of which is connected to the input of the driver of the turn-on signal of the seistor, the first output of which ohm is connected to the control electrode of the heistor, a key is connected in series with the load, the anode of the heistor is connected to the first output for connecting the network, the driver of the turn-on signal of the heistor contains the first optoelectronic relay and the first, second and third resistors, the LED of the first optoelectronic relay is connected to the input of the shaper through the first resistor the signal of the inclusion of the seistor, the closing contacts of the first optoelectronic relay form a series circuit with a second resistor, one output of which is the second the lead output of the driver of the signal to turn on the seistor and connected to the anode of the heistor, and its other output is connected through a third resistor to the control electrode of the heistor, the terminals of the third or second resistor are connected to the input of the driver of the control signal and soft start, the synchronization input of the phase-shifting unit is connected to the output of the voltage divider, connected by an input to the output of the first rectifier bridge connected by an input to the terminals for connecting the network.

Кроме того, формирователь сигнала регулирования и плавного запуска может содержать второй выпрямительный мост, вход которого является входом формирователя сигнала регулирования и плавного запуска, к выходу второго выпрямительного моста подключен первый конденсатор и последовательная цепь из четвертого резистора и светодиода второго оптоэлектронного реле, замыкающие контакты которого через переменный резистор соединены с общим и потенциальным выводами питания, подвижный контакт переменного резистора через последовательно соединенные пятый резистор и второй конденсатор соединен с общим выводом питания и соединенным с ним неподвижным контактом переменного резистора, при этом выводы второго конденсатора являются выходом формирователя сигнала регулирования и плавного запуска. In addition, the shaper of the control signal and soft start may contain a second rectifier bridge, the input of which is the input of the shaper of the signal of control and smooth start, the first capacitor and a series circuit from the fourth resistor and the LED of the second optoelectronic relay are connected to the output of the second the variable resistor is connected to the common and potential power pins, the movable contact of the variable resistor through a series connection The fifth resistor and the second capacitor are connected to the common power terminal and the fixed contact of the variable resistor connected to it, while the terminals of the second capacitor are the output of the driver of the control signal and soft start.

Фазосдвигающий блок может в частном случае выполнения содержать соединенные последовательно одновибратор с регулируемой длительностью импульса и дифференцирующий узел, при этом одновибратор содержит последовательно соединенные логический элемент И-НЕ и первый логический элемент НЕ, первый входной вывод логического элемента И-НЕ через шестой резистор и эмиттер коллекторный переход транзистора соединен с потенциальным выводом питания, второй входной вывод элемента И-НЕ и его общий вывод питания формируют вход синхронизации фазосдвигающего блока, эмиттер коллекторный переход транзистора зашунтирован включенным встречно относительно него первым диодом и седьмым резистором, между выходным выводом первого логического элемента НЕ и первым входным выводом логического элемента И-НЕ включен третий конденсатор, база транзистора и общий вывод питания являются входом управления фазосдвигающего блока, дифференцирующий узел содержит четвертый конденсатор, восьмой резистор и второй логический элемент НЕ, при этом четвертый конденсатор включен между выходным выводом первого логического элемента НЕ и входным выводом второго логического элемента НЕ, восьмой резистор включен между входным выводом второго логического элемента НЕ и общим выводом питания, выходной вывод второго логического элемента НЕ и потенциальный вывод питания формируют выход дифференцирующего узла, который является выходом фазосдвигающего блока. The phase shifting unit may, in the particular case of execution, comprise a single-vibrator connected in series with an adjustable pulse duration and a differentiating unit, while the single-vibrator contains a logical NAND element and a first logical NAND element, the first input terminal of an NAND logic element through a sixth resistor and a collector emitter the junction of the transistor is connected to a potential power terminal, the second input terminal of the NAND element and its common power terminal form a phase-shift synchronization input of the output block, the emitter, the collector junction of the transistor is shunted by the first diode and the seventh resistor turned on opposite to it, a third capacitor is connected between the output terminal of the first logical element NOT and the first input output of the logical element NAND, the base of the transistor and the common power output are the control input of the phase-shifting unit, differentiating node contains a fourth capacitor, an eighth resistor and a second logic element NOT, while the fourth capacitor is connected between the output terminal of the first first NAND gate and the input terminal of the second NAND gate, the eighth resistor is connected between the input terminal of the second NAND gate and the common output power, the output terminal of the second NAND gate and a potential supply terminal forming the output of the differentiating unit, which is the output of the phase shifter unit.

Регулятор переменного напряжения может в частном случае выполнения содержать стабилизатор постоянного напряжения, выполненный в виде включенных параллельно стабилитрона и конденсатора, при этом положительный вывод стабилизатора постоянного напряжения соединен через второй диод со средним выводом делителя напряжения, формирующим с его общим выводом выход делителя напряжения, при этом общий вывод делителя напряжения соединен с отрицательным выводом стабилизатора постоянного напряжения, общие и потенциальные выводы питания формирователя сигнала регулирования и плавного запуска, фазосдвигающего блока, первого и второго логических элементов НЕ и логического элемента И-НЕ соединены с отрицательным и положительным выводами стабилизатора постоянного напряжения соответственно. The AC voltage regulator may, in the particular case of execution, comprise a DC voltage stabilizer made in the form of a zener diode and a capacitor connected in parallel, while the positive output of the DC voltage stabilizer is connected through the second diode to the middle terminal of the voltage divider, which forms the output of the voltage divider with its common output, the common terminal of the voltage divider is connected to the negative terminal of the DC voltage stabilizer, the common and potential power leads are formed STUDIO signal regulation and soft start phase shifting unit, the first and second NOR gates and a logical AND-NO element are connected to positive and negative DC terminals of the stabilizer respectively.

Изобретение поясняется чертежом, где изображены: первый вывод 1 и второй вывод 2 для подключения сети, один из выводов 1, 2 может, в частном случае, быть подключен через предохранитель 3, последовательная цепь из семистора 13 и нагрузки 15 с ключом 14. Анод семистора 13 соединен с выводом 1, его катод соединен с одним из выводов нагрузки 15, другой вывод которой соединен с одним из выводов ключа 14, другой вывод которого соединен через предохранитель 3 или непосредственно с выводом 2. Первый выпрямительный мост 4, вход (выводы переменного тока) которого соединен через предохранитель 3 или непосредственно с выводами 1, 2. К выходу (выводам постоянного тока) выпрямительного моста 4 подключен вход делителя напряжения из последовательно соединенных резисторов 5 и 7. Первый вывод резистора 5 соединен с положительным выводом постоянного тока моста 4, второй вывод резистора 5 соединен с первым выводом резистора 7, второй вывод которого является общим выводом делителя напряжения и соединен с отрицательным выводом постоянного тока моста 4. Первый вывод резистора 5 и второй вывод резистора 7 формируют вход делителя напряжения. Объединенные второй вывод резистора 5 и первый вывод резистора 7 формируют средний вывод делителя напряжения и вместе со вторым выводом резистора 7 формируют его выход. Средний вывод делителя напряжения соединен с анодом второго диода 6, катод которого соединен с положительным выводом стабилизатора напряжения 8 из соединенных параллельно стабилитрона 17 и конденсатора 18, отрицательный вывод которого соединен с общим выводом делителя напряжения. Фазосдвигающий блок 9 содержит одновибратор с регулируемой длительностью импульса и дифференцирующий узел. В состав одновибратора с регулируемой длительностью импульса входят: логический элемент И-НЕ 24, первый элемент НЕ 25, транзистор 19, первый диод 20, шестой и седьмой резисторы 22 и 21 и третий конденсатор 23. В состав дифференцирующего узла входят: четвертый конденсатор 26, восьмой резистор 27 и второй элемент НЕ 28. Коллектор транзистора 19 соединен с катодом диода 20, первым выводом резистора 21 и потенциальным выводом питания, соединенным в свою очередь с положительным выводом стабилизатора постоянного напряжения 8. Эмиттер транзистора 19 соединен с анодом диода 20, вторым выводом резистора 21 и первым выводом резистора 22, второй вывод которого соединен с первым входным выводом логического элемента И-НЕ 24 и с первым выводом третьего конденсатора 23, второй вывод которого соединен с выходным выводом логического элемента НЕ 25. The invention is illustrated in the drawing, which shows: the first terminal 1 and the second terminal 2 for connecting the network, one of the terminals 1, 2 can, in the particular case, be connected through a fuse 3, a serial circuit from a seven-cell resistor 13 and a load 15 with a key 14. The anode of the seven-cell 13 is connected to terminal 1, its cathode is connected to one of the terminals of the load 15, the other terminal of which is connected to one of the terminals of the key 14, the other terminal of which is connected through a fuse 3 or directly to terminal 2. The first rectifier bridge 4, input (AC terminals ) which with it is single through a fuse 3 or directly with terminals 1, 2. A voltage divider input from series-connected resistors 5 and 7 is connected to the output (direct current terminals) of the rectifier bridge 4. The first output of resistor 5 is connected to the positive direct current output of bridge 4, and the second output of resistor 5 is connected to the first terminal of the resistor 7, the second terminal of which is the common terminal of the voltage divider and connected to the negative terminal of the direct current of the bridge 4. The first terminal of the resistor 5 and the second terminal of the resistor 7 form One voltage divider. The combined second output of the resistor 5 and the first output of the resistor 7 form the middle output of the voltage divider and together with the second output of the resistor 7 form its output. The middle terminal of the voltage divider is connected to the anode of the second diode 6, the cathode of which is connected to the positive terminal of the voltage stabilizer 8 from the parallel connected zener diode 17 and capacitor 18, the negative terminal of which is connected to the common terminal of the voltage divider. The phase shifting unit 9 comprises a single vibrator with an adjustable pulse duration and a differentiating assembly. The structure of a single-vibrator with an adjustable pulse duration includes: an I-NOT 24 logic element, a first HE 25 element, a transistor 19, a first diode 20, sixth and seventh resistors 22 and 21, and a third capacitor 23. The differentiator assembly includes: a fourth capacitor 26, the eighth resistor 27 and the second element is NOT 28. The collector of the transistor 19 is connected to the cathode of the diode 20, the first output of the resistor 21 and the potential power terminal, which in turn is connected to the positive terminal of the DC voltage regulator 8. The emitter of the transistor 19 is connected to a the diode 20 node, the second terminal of the resistor 21 and the first terminal of the resistor 22, the second terminal of which is connected to the first input terminal of the AND-NOT 24 logic element and to the first terminal of the third capacitor 23, the second terminal of which is connected to the output terminal of the NOT 25 logic element.

Второй входной вывод логического элемента 24 и его общий вывод питания формируют вход синхронизации фазосдвигающего блока, при этом второй входной вывод логического элемента 24 соединен со средним выводом делителя напряжения. Выходной вывод логического элемента 25 соединен с первым выводом четвертого конденсатора 26, второй вывод которого соединен с входным выводом логического элемента 28 и первым выводом резистора 27, второй вывод которого соединен с общим выводом питания. Выход логического элемента 28 и его потенциальный вывод питания формируют выход фазосдвигающего блока. Вывод базы транзистора 19 и общий вывод питания фазосдвигающего блока формируют его вход управления. Общий и потенциальный выводы питания фазосдвигающего блока являются соответственно общим и потенциальным выводами питания логических элементов 24, 25, 28, при этом общий вывод питания фазосдвигающего блока соединен с отрицательным выводом стабилизатора постоянного напряжения. The second input terminal of the logic element 24 and its common power output form the synchronization input of the phase-shifting unit, while the second input terminal of the logic element 24 is connected to the middle terminal of the voltage divider. The output terminal of the logic element 25 is connected to the first terminal of the fourth capacitor 26, the second terminal of which is connected to the input terminal of the logic element 28 and the first terminal of the resistor 27, the second terminal of which is connected to the common power terminal. The output of the logic element 28 and its potential power output form the output of the phase-shifting unit. The base terminal of the transistor 19 and the common power terminal of the phase-shifting unit form its control input. The common and potential power outputs of the phase-shifting unit are respectively the common and potential power outputs of the logic elements 24, 25, 28, while the common power output of the phase-shifting unit is connected to the negative terminal of the DC voltage stabilizer.

На чертеже также представлены первое оптоэлектронное реле 10 и первый, второй и третий резисторы 11, 12 и 29, соответственно, которые входят в состав формирователя сигнала включения семистора. Анод светодиода оптоэлектронного реле 10 соединен с потенциальным выводом питания логического элемента 28, а его катод через первый резистор 11 соединен с выходным выводом логического элемента 28. При этом анод светодиода оптоэлектронного реле 10 и не соединенный со светодиодом вывод резистора 11 являются входом формирователя сигнала включения семистора. Первый вывод замыкающих контактов оптоэлектронного реле 10 соединен с выводом 1 для подключения сети и является вторым выходным выводом формирователя сигнала включения семистора. Второй вывод замыкающих контактов оптоэлектронного реле 10 соединен с первым выводом второго резистора 12, второй вывод которого соединен с первым выводом третьего резистора 29, второй вывод которого соединен с управляющим электродом семистора 13 и является первым выходным выводом формирователя сигнала включения семистора. The drawing also shows the first optoelectronic relay 10 and the first, second and third resistors 11, 12 and 29, respectively, which are part of the driver of the signal to turn on the seven-cell. The anode of the LED of the optoelectronic relay 10 is connected to the potential power output of the logic element 28, and its cathode through the first resistor 11 is connected to the output terminal of the logic element 28. In this case, the anode of the LED of the optoelectronic relay 10 and the output of the resistor 11 not connected to the LED are the input of the shaper . The first terminal pin of the optoelectronic relay 10 is connected to terminal 1 for connecting the network and is the second output terminal of the driver of the signal to turn on the seistor. The second terminal terminal of the optoelectronic relay 10 is connected to the first terminal of the second resistor 12, the second terminal of which is connected to the first terminal of the third resistor 29, the second terminal of which is connected to the control electrode of the semistor 13 and is the first output terminal of the driver of the signal to turn on the seistor.

Первый и второй выводы резистора 29 подключены к входу формирователя 16 сигнала регулирования и плавного пуска, которым является вход (выводы переменного тока) второго выпрямительного моста 30. The first and second terminals of the resistor 29 are connected to the input of the driver 16 of the control signal and soft start, which is the input (AC terminals) of the second rectifier bridge 30.

В состав формирователя 16 входят: второй выпрямительный мост 30, первый и второй конденсаторы 31, 37, четвертый и пятый резисторы 32, 37, второе оптоэлектронное реле 33, переменный резистор 34 и третий диод 35. Выход (выводы постоянного тока) выпрямительного моста 30 соединены с первым и вторым выводами конденсатора 31. Первый вывод конденсатора 31 соединен с положительным выводом постоянного тока выпрямительного моста 30 и через резистор 32 с анодом светодиода оптоэлектронного реле 33, катод которого соединен с отрицательным выводом постоянного тока выпрямительного моста 30. Первый вывод замыкающих контактов оптоэлектронного реле 33 соединен с потенциальным выводом питания формирователя 16, который соединен с положительным выводом стабилизатора постоянного напряжения. Второй вывод замыкающих контактов оптоэлектронного реле соединен с первым неподвижным контактом переменного резистора 34, второй неподвижный контакт которого соединен с первым выводом конденсатора 37 и с общим выводом питания формирователя 16, соединенным с отрицательным выводом стабилизатора постоянного напряжения. Подвижный контакт переменного резистора соединен с катодом третьего диода 35 и с первым выводом резистора 36, второй вывод которого соединен с анодом диода 35 и со вторым выводом конденсатора 37. Первый и второй выводы конденсатора 37 являются выходом формирователя 16, при этом второй вывод конденсатора 37 соединен с базой транзистора 19. The shaper 16 includes: the second rectifier bridge 30, the first and second capacitors 31, 37, the fourth and fifth resistors 32, 37, the second optoelectronic relay 33, the variable resistor 34 and the third diode 35. The output (direct current terminals) of the rectifier bridge 30 are connected with the first and second terminals of the capacitor 31. The first terminal of the capacitor 31 is connected to the positive DC terminal of the rectifier bridge 30 and through the resistor 32 to the anode of the LED of the optoelectronic relay 33, the cathode of which is connected to the negative terminal of the DC current perennial bridge 30. The first terminal of the make contacts of the optoelectronic relay 33 is connected to a potential power terminal of the driver 16, which is connected to the positive terminal of the DC voltage stabilizer. The second terminal pin of the optoelectronic relay contacts is connected to the first fixed contact of the variable resistor 34, the second fixed contact of which is connected to the first terminal of the capacitor 37 and to the common output terminal of the driver 16 connected to the negative terminal of the DC voltage stabilizer. The movable contact of the variable resistor is connected to the cathode of the third diode 35 and to the first terminal of the resistor 36, the second terminal of which is connected to the anode of the diode 35 and to the second terminal of the capacitor 37. The first and second terminals of the capacitor 37 are the output of the driver 16, while the second terminal of the capacitor 37 is connected with transistor base 19.

Устройство согласно изобретению работает следующим образом. На вход синхронизации фазосдвигающего блока 9 поступает напряжение, имеющее форму однополярных импульсов с короткими паузами, сформированное из сетевого напряжения синусоидальной формы выпрямительным мостом 4 и уменьшенное до требуемой величины с помощью делителя напряжения на резисторах 5 и 7 и стабилизаторе 8. В момент перехода сетевого напряжения через нуль на входе синхронизации фазосдвигающего блока напряжение равно нулю, что соответствует нулевому сигналу на втором входном выводе логического элемента И-НЕ 24, соответственно на его выходном выводе устанавливается единичный сигнал, а на выходном выводе логического элемента НЕ 25 нулевой сигнал, то есть на выходе одновибратора и соответственно дифференцирующего узла и входе формирователя сигнала включения семистора отсутствует импульс напряжения. Ток через светодиод первого оптоэлектронного реле 10 не протекает, его замыкающие контакты разомкнуты и на управляющий электрод семистора 13 не подается сигнал включения. The device according to the invention operates as follows. The synchronization input of the phase-shifting unit 9 receives a voltage in the form of unipolar pulses with short pauses, formed from a mains voltage of a sinusoidal shape by a rectifier bridge 4 and reduced to the required value using a voltage divider on resistors 5 and 7 and a stabilizer 8. At the time the mains voltage passes through zero at the synchronization input of the phase-shifting unit, the voltage is zero, which corresponds to the zero signal at the second input terminal of the AND-NOT 24 logic element, respectively output terminal is set a single signal, and the output terminal of the NOR gate 25, the zero signal, i.e. at the output of the monostable and a differentiating unit, respectively, and the input switching signal generator semistors offline voltage pulse. Current does not flow through the LED of the first optoelectronic relay 10, its make contacts are open, and an enable signal is not supplied to the control electrode of the seven-cell resistor 13.

Через промежуток времени, определяемый временем заряда конденсатора 23 от стабилизатора постоянного напряжения по цепи: параллельно соединенные эмиттер коллекторный переход транзистора 19 и резистор 21 - резистор 22 - конденсатор 23 - выходная цепь логического элемента 25, сопротивление которой при нулевом сигнале на его выходе равно нулю, на первом входном выводе логического элемента 24 устанавливается единичный сигнал. After a period of time determined by the charge time of the capacitor 23 from the constant voltage stabilizer along the circuit: the collector junction of the transistor 19 and the resistor 21 - resistor 22 - capacitor 23 - the output circuit of the logic element 25, the resistance of which at zero signal at its output is zero, connected in parallel at the first input terminal of the logic element 24 is set to a single signal.

Так как максимально возможная постоянная времени цепи заряда выбирается меньшей длительности полупериода сетевого напряжения, в момент окончания заряда конденсатора 23 на первом входном выводе логического элемента 24 установлен единичный сигнал, поэтому на выходе логического элемента 24 устанавливается нулевой сигнал, а на выходе логического элемента 25 - единичный сигнал, который присутствует там до очередного снижения до нуля напряжения на входе синхронизации фазосдвигающего блока в момент перехода сетевого напряжения через нуль. Таким образом, на выходе одновибратора формируется последовательность импульсов напряжения с частотой, равной удвоенной частоте напряжения сети, передние фронты которых сдвинуты относительно момента перехода сетевого напряжения через нуль на время, определяемое постоянной времени цепи заряда конденсатора 23, а задний фронт совпадает с моментом перехода сетевого напряжения через нуль. Since the maximum possible time constant of the charge circuit is chosen to be shorter than the half-period of the mains voltage, at the moment of the end of the charge of the capacitor 23, a single signal is installed on the first input terminal of the logic element 24, therefore, the output of the logic element 24 is set to zero, and the output of the logic element 25 is set to single the signal that is present there until the voltage drops down to zero at the synchronization input of the phase-shifting unit at the time the mains voltage passes through zero. Thus, a sequence of voltage pulses is formed at the output of a single-vibrator with a frequency equal to twice the frequency of the mains voltage, the leading edges of which are shifted relative to the time when the mains voltage goes through zero by a time determined by the time constant of the charge circuit of the capacitor 23, and the trailing edge coincides with the moment of the mains voltage transition through zero.

Импульсы напряжения с выхода одновибратора через дифференцирующий узел, которым можно задавать требуемую длительность импульсов, сдвигая его задний фронт, поступают на вход формирователя сигнала включения семистора. При этом на выходе логического элемента 28 устанавливается нулевой сигнал, через светодиод оптоэлектронного реле 10 по цепи: положительный вывод стабилизатора постоянного напряжения 8 - светодиод оптоэлектронного реле 10 - резистор 11 - выходная цепь логического элемента 28 - отрицательный вывод стабилизатора постоянного напряжения 8 протекает ток, замыкающий замыкающие контакты оптоэлектронного реле 10, которые подключают потенциал с вывода 1 для подключения сети через резисторы 12 и 29 к управляющему электроду семистора 13. Voltage pulses from the output of a single vibrator through a differentiating unit, which can be used to set the required pulse duration by shifting its trailing edge, are fed to the input of the driver of the signal to turn on the seven-cell. At the same time, a zero signal is established at the output of logic element 28, through the LED of optoelectronic relay 10 along the circuit: positive output of the DC stabilizer 8 - LED of optoelectronic relay 10 - resistor 11 - output circuit of logic element 28 - negative output of DC stabilizer 8, the current flows the closing contacts of the optoelectronic relay 10, which connect the potential from terminal 1 for connecting the network through resistors 12 and 29 to the control electrode of the seven-cell resistor 13.

При отключенной нагрузке (ключ 14 разомкнут) ток через управляющий электрод семистора не протекает и напряжение на резисторе 29 равно нулю. Соответственно равно нулю напряжение на входе формирователя 16, ток через светодиод оптоэлектронного реле 33 равен нулю, его замыкающие контакты разомкнуты и напряжение на конденсаторе 37, выводы которого являются выходом формирователя 16, равно нулю. При этом напряжение на входе управления фазосдвигающего блока равно нулю. Транзистор 19 заперт и постоянная времени цепи заряда конденсатора 23 имеет максимально возможную величину, задаваемую резистором 21, который, в частном случае, может быть регулируемым. Передний фронт импульсов на выходе одновибратора и соответственно на входе формирователя сигнала включения семистора имеет при этом максимальную задержку относительно момента перехода сетевого напряжения через нуль. When the load is switched off (key 14 is open), the current through the control electrode of the seistor does not flow and the voltage across the resistor 29 is zero. Accordingly, the voltage at the input of the shaper 16 is zero, the current through the LED of the optoelectronic relay 33 is zero, its make contacts are open and the voltage at the capacitor 37, the terminals of which are the output of the shaper 16, is zero. In this case, the voltage at the control input of the phase-shifting unit is zero. The transistor 19 is locked and the time constant of the charge circuit of the capacitor 23 has the maximum possible value specified by the resistor 21, which, in the particular case, can be adjustable. The leading edge of the pulses at the output of the one-shot and, accordingly, at the input of the driver of the signal to turn on the seven-phase amplifier has a maximum delay with respect to the moment when the mains voltage passes through zero.

При замыкании ключа 14, при поступлении на вход формирователя сигнала включения семистора импульса напряжения через управляющий электрод семистора течет ток по цепи: вывод 1 - замыкающие контакты оптоэлектронного реле 10 - резистор 12 - резистор 29 - управляющий электрод семистора 13 - катод семистора 13 - нагрузка 15 - ключ 14 - предохранитель 3 - вывод 2. Семистор открывается и подключает нагрузку к сети. При этом на резисторе 29 появляется напряжение, поступающее на вход формирователя 16. Это напряжение через выпрямительный мост 30 подается на последовательную цепь из резистора 32 и светодиода оптоэлектронного реле, через который течет ток, замыкающий замыкающие контакты оптоэлектронного реле 33, через которые начинает заряжаться конденсатор 37 на выходе формирователя 16. When the key 14 is closed, when a voltage pulse seven-input signal is supplied to the input of the shaper, a current flows through the control electrode of the heistor: terminal 1 - make contacts of the optoelectronic relay 10 - resistor 12 - resistor 29 - control electrode of the seven-wrist 13 - cathode of the heistor 13 - load 15 - key 14 - fuse 3 - pin 2. The semistor opens and connects the load to the network. In this case, a voltage arriving at the input of the shaper 16 appears on the resistor 29. This voltage is supplied through a rectifier bridge 30 to a serial circuit from the resistor 32 and the LED of the optoelectronic relay, through which current flows, closing the closing contacts of the optoelectronic relay 33, through which the capacitor 37 begins to charge at the output of the shaper 16.

Плавное повышение напряжения на конденсаторе 37 обеспечивает плавное повышение напряжения на входе управления фазосдвигающего блока и плавное открытие транзистора 19, эмиттер коллекторный переход которого шунтирует резистор 27. При этом происходит постепенное уменьшение постоянной времени заряда конденсатора 23 и соответственно время задержки переднего фронта импульсов на выходе одновибратора, определяющего момент включения семистора. A smooth increase in voltage across the capacitor 37 provides a smooth increase in voltage at the control input of the phase-shifting unit and a smooth opening of the transistor 19, the emitter of which collector junction shunts the resistor 27. In this case, the charge time constant of the capacitor 23 and, accordingly, the delay time of the leading edge of the pulses at the output of the one-shot, decrease determining the moment of turning on the seven-cell.

Таким образом, время задержки включения семистора относительно момента перехода напряжения сети через нуль плавно уменьшается от максимальной величины в момент подключения нагрузки при полностью запертом транзисторе 19 до требуемой величины для работы в установившемся режиме. При этом плавно возрастает величина напряжения, подаваемого на нагрузку. Thus, the turn-on delay time of the seven-current transistor relative to the moment when the mains voltage passes through zero gradually decreases from the maximum value at the time the load is connected with the transistor 19 completely locked to the required value for operation in steady state. In this case, the voltage supplied to the load gradually increases.

Если в качестве резистора 21 применить регулируемый резистор, то меняя его величину, можно регулировать начальный уровень напряжения при подключении нагрузки. Регулируя величину сопротивления переменного резистора 34, можно менять сопротивление эмиттер коллекторного перехода транзистора 19, которое, изменяя постоянную времени цепи заряда конденсатора 23, меняет величину напряжения на нагрузке в установившемся режиме. If an adjustable resistor is used as a resistor 21, then changing its value, you can adjust the initial voltage level when a load is connected. By adjusting the resistance value of the variable resistor 34, it is possible to change the resistance of the collector junction emitter of the transistor 19, which, by changing the time constant of the charge circuit of the capacitor 23, changes the value of the voltage across the load in steady state.

Для уменьшения времени разряда конденсаторов 23 и 37 можно применить диоды 20 и 35 соответственно. В качестве семистора можно, например, применить тиристор ТС-106-10-10-8 (2). To reduce the discharge time of the capacitors 23 and 37, diodes 20 and 35 can be used, respectively. As a heistor, for example, thyristor TS-106-10-10-10-8 can be used (2).

Таким образом, предложенное изобретение обеспечивает сравнительно простыми средствами плавное увеличение напряжения на нагрузке с заданного уровня в момент подключения нагрузки до требуемого уровня и регулирование величины напряжения. Thus, the proposed invention provides a relatively simple means of smoothly increasing the voltage at the load from a given level at the time of loading the load to the desired level and regulating the voltage value.

Источники информации
1. Патент ФРГ 1 810 760, H 02 P 13/30, 09.11.72.Sources of information
1. The patent of Germany 1 810 760, H 02 P 13/30, 09.11.72.

2. Ю. А. Евсеев и др. Симисторы и их применение в бытовой электроаппаратуре. М.: Энергоатомиздат, 1990, с. 9, 87. 2. Yu. A. Evseev et al. Triacs and their use in household electrical equipment. M .: Energoatomizdat, 1990, p. 9, 87.

Claims

1. An AC voltage regulator with a soft start, containing a serial circuit of a seven-phase current and a load connected to the terminals for connecting the network, a control signal generator and a soft start, providing a smooth increase in voltage at its output after applying voltage to its input, the output of which is connected to the input control phase-shifting unit, the output of which is connected to the input of the shaper of the enable signal of the seistor, the first output terminal of which is connected to the control electrode of the seistor, distinguishing the fact that the key is connected in series with the load, the anode of the seven-cell transistor is connected to the first terminal for connecting the network, the driver of the signal to turn on the seven-cell contains the first optoelectronic relay and the first, second and third resistors, the LED of the first optoelectronic relay is connected through the first resistor to the input of the driver of the signal to turn on the seistor closing contacts of the first optoelectronic relay form a series circuit with a second resistor, one output of which is the second output terminal of the signal conditioner turn on the heistor and is connected to the anode of the heistor, and its other terminal is connected through the third resistor to the control electrode of the heistor, the terminals of the third or second resistor are connected to the input of the shaper of the control signal and the soft start, the synchronization input of the phase-shifting unit is connected to the output of the voltage divider connected to the output to the output the first rectifier bridge connected to the input terminals for connecting the network.

2. The AC voltage regulator according to claim 1, characterized in that the driver of the control signal and the soft start contains a second rectifier bridge, the input of which is the input of the driver of the signal of regulation and smooth start, the first capacitor and a series circuit from the fourth resistor are connected to the output of the second rectifier bridge and the LED of the second optoelectronic relay, the closing contacts of which are connected through a variable resistor to the common and potential power leads, a movable contact th resistor serially connected through a fifth resistor and a second capacitor connected to the common power supply terminal and connected thereto the stationary contact of the variable resistor, the second capacitor terminals are the output of the control signal, and a soft start.

3. The AC voltage regulator according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the phase-shifting unit comprises a one-shot in series with an adjustable pulse duration and a differentiating unit, while the one-shot contains a AND - NOT logic element and a NOT logical element, the first one the input terminal of the AND gate is NOT through the sixth resistor and the emitter-collector junction of the transistor is connected to a potential power terminal, the second input terminal of the AND gate is NOT and its common terminal The voltages form the synchronization input of the phase-shifting unit, the emitter-collector junction of the transistor is shunted by the first diode and the seventh resistor turned on opposite to it, between the output terminal of the first logic element NOT and the first input terminal of the logical element AND - the third capacitor is NOT connected, the base of the transistor and the common power output are input control phase-shifting unit, the differentiating node contains a fourth capacitor, an eighth resistor and a second logic element NOT, while the fourth the capacitor is connected between the output terminal of the first logic element NOT and the input terminal of the second logic element NOT, the eighth resistor is connected between the input terminal of the second logic element NOT and the common power output, the output terminal of the second logic element NOT and the potential power output form the output of the differentiating node, which is the output phase shifting unit.

4. The AC voltage regulator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it contains a DC voltage stabilizer made in the form of a zener diode and a capacitor connected in parallel, while the positive output of the DC voltage stabilizer is connected through the second diode to the middle terminal of the voltage divider forming with its common output, the output of the voltage divider, while the general output of the voltage divider is connected to the negative terminal of the DC voltage stabilizer, the general and potential conclusions of the power supply the driver of the control signal and the soft start of the phase-shifting unit, the first and second logical elements are NOT and the logical element AND are NOT connected to the negative and positive terminals of the DC voltage stabilizer, respectively.