Устройство для ограничения напряжения Советский патент 1985 года по МПК G05F1/44 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для ограничания напряжения, преимущественно;, в осветительных установках с лампами накаливания при их питании от сетей с превышением напряжения относительно номинального. Цель изобретения - повышение надежности, быстродействия и стабильности напряжения на нагрузке. На чертеже приведена схема устоойства для ограничения напряжения. Устройство содержит симистор 1, диодный .мост 2, стабилитрон 3, первый 4, второй 5, третий 6, четвертый 7, пятый 8 и шестой 9 резист Т% первый 10, второй 11 и третий 12 конденсаторы, однопереходный тра :::тор 13, импульсньм трансформатор 14.. первый 15 и второй 16 диоды. Устройство работает следующим об разом. При подаче напряжения питания на входные клеммы по цепи, составленной параллельно включенными рези тором 9 и конденсатором 12, диодным мостом 2, резисторами 4 и 5 и стабипитроном 3, происходит ток, под действием которого на стабилитроне 3 выделяются импульсы пульсирующего напряжения5 стабилизированной ампли .1. Под действием этих ш-тульсов напряжения через д.vюд 15 и резистор начинает в течение длительности .-каждого импульса заряжаться конден:.-агор 10 до порога отпрфания одно переходного транзистора 13. Одновре менно заряд конденсатора 10 осуществляется, через резистор 6 под действием суммарного напряжен1Ш на стабилитроне 3 и резисторах 4 и 5. Каждый полупериод при заряде конден сатора 10 до порога отпирания транзистора 13 конденсатор 10 разряжает через транзистор 13 на первичную обмотку импульсного трансформатора 14, вызывая отпирание снмистора 1 и протекание тока нагрузки. Верхняя база транзистора 13 питается не напряжением стабилизированной амплиту ;...,, снима-эмым со стабилитрона 3, а ль пряжением, равньтм сумме напряжения на стабилитроне 3 и нестабилизи ..-Пвакттого напряжения, падающего на г::зистор 5 и сглаженного конденсаfOpoM 11. Напряжение на резисторе 5 онденсаторе 11 и, следовательно, . верхней базе транзистора 13 изменяе.тся линейно, увеличиваясь с ростом напряжения сети. Следовательно, линейно изменяется напряжение отпирания транзистора 13. Позтому при увеличении напряжения в сети время заряда конденсатора 10 увеличивается, поскольку напряжение питания RC-контура 7 и 10 осуществляется cтaбилизиpye ым с помощью стабилитрона 3 напряжением. С увеличением времени заряда конденсатора 10 увеличивается и фазовый сдвиг в отпирании транзистора 13 и, следовательно, симистора 1. Напряжение на нагрузке стабилизируется и не превышает номинального значения напряжения сети. Заряд конденсатора 10 через резистор 6 под Действием напряжения, падающего на резисторе 4 и имеющего синусоидальньй характер, позволяет нелинейно изменять угол отпирания симистора 1 при линейном изменении напряжения сети, что при синусоидальном напряжении питания позволяет лучше стабилизировать напряжение в нагрузке. Этой же цели служит диод 15, исключающий разряд конденсатора 10 через резистор 7. Введение конденсатора 12 с параллельно подключенным резистором 9, через которые одна диагональ диодного моста 2 подключена к входным клеммам, позволяет осуществить фазовьй сдвиг импульсов напряжения на стабилитроне 3 по отношению к напряжению на симисторе 1. За счет зтого можно получить минимальную разницу между напряжениями на лампах накаливания и напряжением в сети, когда последнее меньше номинального знаяения. Диод 16 исключает разряд конденсатора 11 на резистор 5 в паузах между импульсами выпрямленного напряжения, что позволяет существенно снизить пульсацию на конденсаторе 11 при незначительной его. емкости и за счет этого уменьшить время заряда конденсатора при возрастании напряжения в сети, а следовательно, и исключить автоколебания напряжения в нагрузке при колебательных напряжениях в сети. С помощью резистора 8 возможна корректировка порога отпирания транзистора 13. Изменением величины резистора 5 возможна регулировка отрицательной обратной связи и, еледовательно, коэффициента стабилизации выходного напряжения.

Таким образом, предлагаемое устройство .обладает простотой схемы, в ней может быть использована мощная нагрузка, достигающая десятков кВт, причем потребляемая схемой мощность

не превыщает нескольких ватт. Резкие превышения напряжения на лампах, а при номинальном и меньше номинального значения напряжения в сети напряжение на нагрузке практически не снижается по отношению к напряженшо в сети.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее симистор, включенный между первыми входным и .выходным выводами, диодный мост, первьй вывод диагонали переменного тока которого подключен к первому из входных вьтодов, к выводам диагонали постоянного тока подключены последовательно соединенные первый, второй резисторы и стабилитрон, а также последовательно соединенные третий резистор и.первый конденсатор, однопереходный транзистор, эмиттер которого подключен к точке соединения третьего резистора с одной из обкладок первого конденсатора, а нижняя база через педвичную обмотку импульсного трансформатора соединена с второй обкладкой первого конденсатора, вторичная обмотка импульсного трансформатора подключена к управляющему входу симистора, эмиттер однопереходного транзистора через четвертьй резистор и первый диод соединен с точкой соедютения второго резистора и стабилитрона, который через второй конденсатор и пятый резистор соединен с верхней .базой однопереходного транзистора, и вторые входной и выходной выводы, отличающеес.я тем, чтч), с целью повьппения надежности, быстродействия и точности стабилизации, в него введены второй диод и параллельно соединенные третий конденсатор и шестой резистор, через которые второй вьшод диагонали переменного тока диодного моста соеддшен с вторыми входным и выходным выводами,а второй диод включен между точкой соединения первого и второго резисторов и тогосой соединения второго конденсатора и пятого резистора.