SU955437A1 - Преобразователь эффективного значени напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовате- ’ лям эффективного значения напряжения.

Известен преобразователь эффективного значения напряжения, предназначенный для преобразования эффективного значения сетевого напряжения в меньшее напряжение, необходимое для питания лампы накаливания, содержащий эд коммутирующий элемент на тиристоре, генератор пилообразного напряжения, спусковое устройство и формирователь импульсов, который недостаточно надежен и имеет большое значение минимального напряжения в нагрузке, так 15 как управление режимами работы преобразователя в нем не обеспечивает реакцию на резкое изменение напряжения сети на входе. _

Наиболее близким к предлагаемому -²⁰ является преобразователь эффективного значения напряжения, содержащий тиристор, пороговый элемент, последовательно включенные ограничитель напряжения, генератор пилообразного 25 напряжения и спусковой элемент, выход которого подключен к управляющему входу тиристора.

Этот преобразователь имеет недостаточную надежность за счет перенапря-30 жений в нагрузке при включении преобразователя в сеть и кратковременных перерывах напряжений в сети и увеличенный вес и габариты. Эти недостатки вызваны тем, что в устройстве регулирование происходит в одну полуволну сетевого напряжения^ то время как ток через нагрузку протекает воОвремя другой полуволны, а также тем, что в устройстве применен дополнительный сетевой трансформатор.

Цель изобретения - повышение надежности, увеличение диапазона регулирования и уменьшение веса и габаритов.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введены разрядный элемент и диодный мост, вход которого предназначен для подключения к сети, а выход соединен с тиристором, ограничителем напряжения, спусковым элементом и, через пороговый элемент, со входом разрядного элемента, выход которого подключен ко входу генератора пилообразного напряжения.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого устройства) на фиг. 2 - то же, принципиальная схема.

Преобразователь эффективного зна·* чения напряжения содержит тиристор!, пороговый элемент 2, последовательно включенные ограничитель 3 напряжения, генератор 4 пилообразного напряжения и спусковой элемент 5, выход которого подключен к управляющему входу тиристора 1, разрядный элемент би 5 диодный мост 7, вход которого предназначен для подключения к сети, а выход соединен с тиристором, ограничителем напряжения, спусковым элементом и через пороговый элемент со 10 входом разрядного элемента, выход которого подключен ко входу генератора пилообразного напряжения. Преобразователь подключен к нагрузке 8.

Устройство работает следующим образом.

Диодный мост 7 преобразовывает сетевое напряжение (У_БХ в полуволны одной полярности. Пороговый элемент 2 вырабатывает выходные импульсы напряло жения, когда мгновенные значения напряжения с диодного моста 7 меньше заданной величины, близкой к нулевому значению. Выходные импульсы напряжения с порогового элемент 2 поступают на разрядный элемент 6, который вовращает генератор пилообразного напряжения 4 в исходное состояние.

Во время действия каждой полуволны напряжения с моста 7 между импульщ сами напряжения с порогового элемента 2, генератор 4 вырабатывает пилообразное напряжение, скорость нарастания которого определяет ограничитель 3.

На спусковой элемент 5 с генератора 4 поступает пилообразное напряжение, скорость нарастания которого не зависит от колебаний сети и одновременно с диодного моста 7 поступав ет напряжение,· величина которого изменяется в соответствии с изменением напряжения сети. Спусковой элемент 5 вырабатывает импульсы тока, поступающие на управление тиристорным ключом 1, когда мгновенное значение пилообразного напряжения с генератора 4 сравняется с частью напряжения с диодного моста 7. Тиристорный ключ! открывается и подключает нагрузку 8 к сетевому напряжению до тех пор, пока его мгновенное значение не станет близким к нулю.

Чем больше напряжение моста 7, тем позже спусковой элемент 5 вырабатывает импульс тока, поступающий на тиристорный ключ 1 и тем ния подключена к нагрузке 8. Так как регулирование происходит в каждой полуволне сетевого напряжения 1^_х то изменения сетевого напряжеия ком-*

3$ , соответственно, меньшая часть сетевого напряже- .

через стабилитрон 11 на базу транзистора 12, вызывая его насыщение в то время, когда напряжение на делителе 9 и 10 больше суммы напряжения на стабилитроне и порогового напряжения база-эмиттер транзистора 12. В это время напряжение на базе транзистора 13 близко к нулю и он закрыт. Напряжение на конденсаторе 14 возрастает благодаря току,величина которого определяется напряжением на стабилитроне 15 и резистором 16. Когда напряжение сети 1/_Бх близко к нулю, транзистор 12 закрыт, а транзистор 13 открыт и конденсатор 14 разряжается его коллекторным током почти до нуля. Напряжение на базе транзистора 17 равно части напряжения с моста 7 и изменяется в соответствии с изменением сетевого напряжения ϋ_Βχ а напряжение на его эмиттере возрастает по экспоненциальному закону независимо от колебаний напряжения сети. Когда напряжение на эмиттере транзистора 17 в результате увеличения напряжения на конденсаторе 14 превышает сумму его порогового напряжения эмиттер-база и напряжения на его базе, транзистор откроется,и его коллекторный ток откроет транзистор 1Д Конденсаторы 14 и 19 разряжаются через транзисторы 17 и 18 и через цепь управляющего электрода тиристора 1. Через тиристор 1 и нагрузку 8 течет ток, который прекращается при уменьшении мгновенного значения сетевого напряжения до величины, близкой к нулю. В следующий полупериод сетевого напряжения процесс аналогичен.

Диод 20, конденсатор 19 и резистор 21 улучшает регулировочную характеристику преобразователя при малых значениях выходного напряжения, делая ее более, линейной.

Применение предлагаемого преобразователя позволяет улучшить стабилизацию напряжения в нагрузке. Кроме того, диапазон регулирования.выходного напряжения увеличивается в два раза, так как через нагрузку протекает ток в каждую полуволну сетевого напряжения.

Нагрузка подключена симметрично по отношению к сети, что исключает такие отрицательные явления, как замагничивание питающих трансформаторов и нежелательный заряд конденсаторов. В предлагаемом устройстве устранена необходимость применения дополнительного сетевого трансформатора, что уменьшает вес и габариты устройства и улучшает тохнологичность.

пенсируются также в каждую полуволну.

Положительные полуволны напряжения с диодного моста 7 (фиг. 2) поступают на делитель 9 и 10 и с него

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к преобразовател м эффективного значени  напр жени  Известен преобразователь эффектив ного значени  напр жени , предназначенный дл  преобразовани  эффективно го значени  сетевого напр жени  в меньшее напр жение, необходимое дл  питани  лампы накаливани , содержащи коммутирующий элемент на тиристоре, генератор пилообразного напр жени , спусковое устройство и формирователь импульсов, который недостаточно надежен и имеет большое значение минимального напр жени  в нагрузке, так как управление режимами работы преобразовател  в нем не обеспечивает реакцию на резкое изменение напр жени  сети на входе. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь э.ффективного значени  напр жени , содержащий тиристор, пороговый элемент, последовательно включенные ограничитель напр жени , генератор пилообразного напр жени  и спусковой элемент, выход которого подключен к управл ющем входу тиристора. Этот преобразователь имеет недостаточную надежность за счет перенапр жений в нагрузке при включении преобразовател  в сеть и кратковременных перерывах напр жений в сети и увеличенный вес и габариты. Эти недостатки вызваны тем, что в устройстве регулирование происходит в одну полуволну сетевого напр жени ,6 то врем  как ток через нагрузку протекает воОврем  другой полуволны, а также тем, что в устройстве применен дополнительный сетевой трансформатор. Цель изобретени  - повышение надежности , увеличение диапазона регулировани  и уменьшение веса и габаритов. Указанна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемый преобразователь введены разр дный элемент и диодный мост, вход которого предназначен дл  подключени  к сети, а выход соединен с тиристором, ограничителем напр жени , спусковым элементом и, через пороговый элемент, со входом разр дного элемента, выход которого подключен ко входу генератора пилообразного напр жени . На фиг. 1 дана блок-схема предла- гаемого устройства} на фиг. 2 - то же, принципиальна  схема. Преобразователь эффективного значени  напр жени  содержит тиристор. пороговый элемент 2, последовательно включенные ограничитель 3 напр жени  генератор 4 пилообразного напр жени  и спусковой элемент 5, выход которого прдключен к управл ющему входу тиристора 1, разр дный элемент 6 и диодный мост 7, вход которого предназначен дл  подключени  к сети, а выход соединен с тиристором, ограничителем напр жени , спусковым элементом и через пороговый элемент со входом разр дного элемента, выход которого подключен ко входу генерато ра пилообразного напр жени . Преобра зователь подключен к нагрузке 8. Устройство работает следующим образом. Диодный мост 7 преобразовывает се тевое напр жение U в полуволны одной пол рности. Пороговый элемент 2 вырабатывает выходные импульсы напр  жени , когда мгновенные значени  напр жени  с диодного моста 7 меньше заданной величины, близкой к нулевому значению. Вьоходные импульсы напр  жени  с порогового элемент 2 поступают на разр дный элемент б, который вовращает генератор пилообразного напр жени  4 в исходное состо ние. Во врем  действи  каждой полуволны напр жени  с моста 7 между импуль сами напр жени  с порогового элемента 2, генератор 4 вырабатывает пилообразное напр жение, скорость нарастани  которого определ ет ограничитель 3. На спусковой элемент 5 с генератора 4 поступает пилообразное напр жение , скорость нарастани  которого не зависит от колебаний сети и одновременно с диодного моста 7 поступа ет напр жение,- величина которого измен етс  в соответствии с изменением напр жени  сети. Спусковой элемент 5 вырабатывает импульсы тока, поступающие на управление тиристорным ключом 1, когда мгновенное значение пилообразного напр жени  с генератора сравн етс  с частью напр жени  с диодного моста 7. Тиристорный ключ--1 открываетс  и подключает нагрузку 8 к сетевому напр жению до тех пор, пока его мгновенное значение не станет близким к нулю. Чем больше напр жение моста 7, те позже спусковой элемент 5 вырабатывает импульс тока, поступающий на Тиристорный ключ 1 и, соответственно тем меньша  часть сетевого напр жени  подключена к нагрузке 8. Так как регулирование происходит в каждой полуволне сетевого напр жени  1 то изменени  сетевого напр жен  компенсируютс  также в каждую полуволну . Положительные полуволны напр жени  с диодного моста 7 (фиг. 2) поступают на делитель 9 и 10 и с него через стабилитрон 11 на базу транзистора 12, вызыва  его насыщение в то врем , когда напр жение на делителе 9 и 10 больше суммы напр жени  на стабилитроне и порогового напр жени  база-эмиттер транзистора 12. В это врем  напр жение на базе транзистора 13 близко к нулю и он закрыт. Напр жение на конденсаторе 14 возрастает благодар  току,величина которого определ етс  напр жением на стабилитроне 15 и резистором 16. Когда напр жение сети L/g близко к нулю, транзистор 12 закрыт, а транзистор 13 открыт и конденсатор 14 разр жаетс  его коллекторным током почти до нул . Напр жение на базе транзистора 17 равно части напр жени  с моста 7 и измен етс  в соответствии с изменением сетевого напр жени  Un« а напр жение на его эмиттере возрастает по экспоненциальному закону независимо от колебаний напр жени  сети. Когда напр жение на эмиттере транзистора 17 в результате увеличени  напр жени  на конденсаторе 14 превышает сумму его порогового напр жени  эмиттер-база и напр жени  на его базе, транзистор откроетс ,и его коллекторный ток откроет транзистор 1 Конденсаторы 14 и 19 разр жаютс  через транзисторы 17 и 18 и через цепь управл квдего электрода тиристора 1. Через тиристор 1 и нагрузку 8 течет ток, который прекращаетс  при уменьшении мгновенного значени  сетевого напр жени  до величины, близкой к нулю. В .следующий полупериод сетевого напр жени  процесс аналогичен. Диод 20, конденсатор 19 и резистор 21 улучшает регулировочную характеристику преобразовател  при малых значени х выходного напр жени , дела  ее более, линейной. Применение предлагаемого преобразовател  позвол ет улучшить стабилизацию напр жени  в нагрузке. Кроме того, диапазон регулировани  выходного напр жени  увеличиваетс  в два раза, так как через нагрузку протекает ток в каждую полуволну сетевого напр жени . Нагрузка подключена симметрично по отношению к сети, что исключает такие отрицательные  влени , как замагничивание питающих трансформаторов и нежелательный зар д конденсаторов . В предлагаемом устройстве устранена необходимость применени  дополнительного сетевого трансформатора , что уменьшает вес и габариты устройства и улучшает технологичность. Формула изобретени  Преобразователь эффективного значенк  напр жени , содержащий тиристор , пороговый элемент,последовательно включенные ограничитель напр жени , генератор пилообразного напр жени  и спусковой элемент, выход которого подключении управл ющему входу тиристора, отличающий.с   тем, что, с целью повышени  надежности , увеличени  диапазона регулировани  и уменьшени  веса и габаритов , в него введены разр дный элемент и диодный мост, вход которого предназначен дл -подключени  к сети, а выход соединен с тиристором, ограничителем напр жени , спусковым элементом и, через пороговый элемент, с входом разр дного элемента/ выход которого подключен к входу генератора пилообразного напр жени .

   tft.