SU754607A1 - Тиристорный регулятор напряжения переменного тока 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в ^системах питания устройств автоматики, в частности в автоматических уст-, ройствах контроля сопротивления изоляции проверяемых изделий, где по· техническим условиям необходимо иметь регулируемые от 0 до заданного значения напряжения на нагрузке с управлением крутизной нарастания и спада этих напряжений.

Известен регулятор напряжения, содержащий. диод, включенный через сопротивление в сеть переменного тока, 15 тиристор, включенный параллельно выпрямительному диоду, КС-цепь фазового сдвига, включенная параллельно тиристору, динистор, анод которого соединен со средней точкой КС-цепи фазового сдвига, а катод — с управляющим электродом тиристора £ΐ] .

В данной схеме регулирование напряжения на нагрузке происходит толь-_, ко в положительный полупериод питаю- “ щего напряжения. В результате этого регулирование напряжения на нагрузке возможно только в пределах 125-220 В напряжения сети. Кроме того, при такой схеме невозможно управлять кру- 30

2

тизной нарастания и спада напряжения на нагрузке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному устройству является тиристорный регулятор переменного напряжения [2], содержащий встречнопараллельно включенные силовые тиристоры, вспомогательный тиристор, включенный в диагональ постоянного тока моста, составленного из дополнительных диодов, мостовой выпрямитель, диагональ переменного тока которого подключена параллельно силовым тиристорам, а в диагональ, постоянного тока включен узел фазового сдвига, подключенный через пороговый элемент к управляющему электроду вспомогательного тиристора, причем катод вспомогательного тиристора подключен к отрицательному зажиму выпрямителя через диод, подключенный последовательно к параллельной КС-цепи.

В известной схеме во второй половине каждого полупериода сетевого напряжения на конденсаторе КС-цепи .фазового сдвига напряжение практический перестает увеличиваться из-за нелинейности заряда конденсатора, и усточивое управление тиристором осу3

754607

4

ществляется только в первой половине каждого полупериода. Это ограничивает нижний предел регулирования напряжения на нагрузке. Кроме того, нарастание и спад напряжения на нагрузке происходит скачкообразно, так как при такой схеме невозможно управлять крутизной нарастания и спада напряжения на нагрузке.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования.

Это достигается тем, что тиристорный регулятор напряжения переменного тока снабжен времязадающим блоком, эмиттерным повторителем, стабилизированным источником питания, стабилитроном и резистором, причем вход времязадающего блока подключен к стабилизированному источнику питания, первый выход через резистор - к положительному полюсу первого выпрямителя, второй выход — к резистору фазосдвигающей КС-цепи, конденсатор ко-” торой подключен к отрицательному полюсу первого выпрямителя, вход эмиттерного повторителя подключен к катоду стабилитрона и первому выходу времязадающего блока, выход — к управляющему электроду тиристора, к катоду которого подключен анод стабили, трона, а конденсатор фазосдвигающей КС-цепи подключен к зажиму питания эмиттерного повторителя.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема.

Тиристорный регулятор содержит два мостовых выпрямителя 1 и 2. Выпрямитель 2 подключен диагональю переменного тока через сопротивление, нагрузки 3 (в качестве нагрузки может быть использовано активное, индуктивное или активно-индуктивное сопротивление, при этом нагрузка может быть как низкоомной, так и высокоомной) к сети переменного тока. В диагональ постоянного тока этого моста включен тиристор 4. Источник 5 стабилизированного напряжения соединен положительным выводом с катодом стабилитрона 6 через ограничительный резистор 7 с положительным выводом выпрямителя 1, диагональ переменного тока которого подключена к сети переменного тока. Анод стабилитрона 6 соединен с катодом тиристора 4. Отрицательный вывод источника 5 стабилизированного напряжения подключен через резистор 8 (резисторы 8 и 9 служат для установки рабочей точки транзистора 10) и параллельно соединенную с ним последовательную цепь из контакта 11 и резистора 12 (резистор 12 служит для установки крутизны нарастания напряжения на нагрузке) к базе транзистора 10, коллектор которого соединен с переменным резистором 13 КС-цепи фазового сдвига (резистор 13 предназначен для установки амплитуды напряжения на нагрузку 3).

Эмиттер транзистора 10 соединен

с катодом стабилитрона 6 и через делитель напряжения из двух последовательно соединенных резисторов 14 и

15, предназначенных для выбора рабочей точки транзистора 16, подключен к отрицательным выводам выпрямителей 1 и 2. Средняя точка делителя напряжения из резисторов 14, 15 соединена с базой транзистора 16, эмиттер кото рого соединен со средней точкой КС-цепи фазового сдвига (резистор 13 конденсатор 17), а коллектор — с базой транзистора 18. Коллектор транзистора 18 соединен с базой резистора 13, а эмиттер транзистора 18 —

с управляющим электродом тиристоров 4 и через резистор 19 — с о'грицатель ными выводами выпрямителей 1 и 2.

Элементы 11, 12, 9, 19, 10 образуют времязадающий блок. Транзисторы

16, 18 образуют эмиттерный повторитель . . .

База транзистора 10 подключена че рез параллельно соединенные резистор 9, предназначенный для установки крутизны спада напряжения на нагрузке 3, и конденсатор 20 к его эмиттеру .

Тиристорный регулятор напряжения переменного тока работает следующим образом.

С помощью переменного резистора 13 выставляется требуемая амплитуда напряжения на нагрузке, а с помощью переменных резисторов 12 и 9 — крутизна нарастания и спада напряжения на нагрузке. Напряжение от сети переменного тока поступает на мостовой выпрямитель 1 и через сопротивление нагрузки 3 — на мостовой выпрямитель 2. Напряжение с выпрямителя 2 поступает на тиристор 4, ас выпрями теля 1 через ограничительный резистор 7 на стабилитрон 6. Ток стабилизации стабилитрона б протекает через мостовой'выпрямитель 1, минуя сопротивление нагрузки 3. Это дает возможность использовать предложенный регулятор с низкоомной и высокоомной нагрузками. Стабилизированное напряжение с выхода стабилитрона 6 через эмиттерно-коллекторный переход транзистора 10 поступает на КС-цепь фазо вого сдвига (резистор 13 — конденсатор 17). При замыкании контакта 11 коммутационного устройства начинается увеличение заряда конденсатора 20 При этом транзистор 10 постепенно открывается и сопротивление эмиттерно-коллекторного перехода этого тран зистора уменьшается. Начинается заряд конденсатора 17.

Транзисторы 16, 18 преобразуют экспоненциальное нарастание напряжения на конденсаторе 17 в линейное на растание напряжения на резисторе 19, что позволяет обеспечить устойчивое управление тиристором 4 во всем пе5

754607

6

риоде изменения сетевого напряжения, следовательно расширить диапазон регулирования напряжения на нагрузке. Схема осуществляет регулирование напряжения по принципу управления углом отсечки. При достижении напряжением на резисторе 19 величины отпирания тиристора 4, последний открывается и через нагрузку 3 потечет ток. По мере дальнейшего открытия транзистора 10 напряжение на нагрузке возрастает от нуля до заданной величины, установленной резистором 13. Крутизна нарастания напряжения на нагрузке соответствует величине, установленной резистором 12.

При размыкании контакта 11 конденсатор 20 разряжается через переменный резистор 9. Транзистор 10 постепенно закрывается, и напряжение на нагрузке уменьшается до нуля. При этом крутизна спада напряжения соответствует величине, установленной переменным резистором 9.

Достоинством данного тиристорного регулятора напряжения переменного тока является расширенный диапазон регулирования с управлением крутизной нарастания и спада напряжения на Нагрузке. Это дает возможность автоматизировать процесс контроля проверяемых изделий, когда по техническим условиям необходимо иметь регулируемые от нуля до заданного значения напряжения на нагрузке с управлением крутизной нарастания и спада этих напряжений.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Тиристорный регулятор напряжения переменного тока, содержащий последовательную фазосдвигающую КС-цепь, мостовой выпрямитель, второй выпрямитель, подключенный диагональю переменного тока через нагрузку к сети, а в диагональ постоянного тока включен тиристор, отличающий с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, он снабжен времязадающим блоком, эмиттерным повторителем с зажимом питания, стабилизированным источником питания, стабилитроном и резистором, причем вход времязадающего блока подключен к стабилизированному источнику питания, первый выход через резистор — к положительному полюсу первого выпрямителя, второй вход — к резистору фазосдвигающей КГ-цепи, конденсатор которой подключен к отрицательному полюсу выпрямителя, вход эмиттерного повторителя подключен к катоду стабилитрона и первому выходу времязадающего блока, выход — к управляющему электроду тиристора, к катоду которого подключен анод стабилитрона, а конденсатор фазосдвигающей КС-цепи подключен к зажиму питания эмиттерного повторителя.