Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное Советский патент 1986 года по МПК H02M5/257 

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано преобразовательной технике для.стуенчатого регулирования напряжения еременного тока с синхронным подклюением нагрузки к сети.

Целью изобретения является расшиение диапазона регулирования.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема регулируемого преобразователя переменного напряжения в переенное; на фиг. 2 - то же, вариант.

Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное со- держит управляемый вентильный элемент 1, анод которого соединен с в,ы- водом 2 для подключения нагрузки 3, а катод соединен с выводом 4 для подключения сети, цепочку из последовательно соединенных ограничительного резистора 5, первого диода 6 и ключевого элемента 7, включенную параллельно управляемому вентильному элементу 1, причем первый вывод ключевого элемента 7 соединен с катодом управляемого вентильного элемента 1, второй диод 8, конденсатор 9, третий диод 10 и блок 11 коммутации, выполненный в виде многопозиционного- переключателя 12 с блоком 13 резисторов, при этом подвижный контакт 14 многопозиционного переключателя 12 соединен с управляющим электродом управляемого вентильного элемента 1 и катодом третьего диода 10, анод которого соединен с первым выводом ключевого элемента 7,. выполненного в виде порогового элемента, второй вывод которого соединен с катодом первого диода бис первым выводом конденсатора, второй вывод конденсатора 9 соединен с анодом второго диода 8 с общей точкой блока 13 резисторов, вторые выводы которого соединены с неподвижными контактами многопозиционного переключателя 12, при этом неподвижный контакт 15 мно- гопозиционного переключателя 12 соединен с общей точкой блока 13 резисторов, а допол1штельный неподвижный контакт 16 - с общей точкой ограни- чительного резистора 5 и анода первого диода 6.

Устройство работает следующим об- .

В установившемся режиме конденсатор 9 заряжен до некоторого среднего напряжения, уровень которого зависит от величины сопротивления

S

0

5

0

5

40

45

50

55

блока 13 резисторов, введенного в цепь разряда конденсатора 9, т.е. сопротивления одного из резисторов блока. 13 резисторов блока коммутации.

При подаче на схему положительной полуволны питающего напряжения происходит дозарядка конденсатора 9 в цепи: зажим источника питания, нагрузка 3, резистор 5, диод 6, конденсатор 9, диод 8, управляющий электрод, катод управляемого вентильного элемента, зажим источника 4. Импульс зарядного тока, протекая по управляницему электроду управляе- могс вентильного элемента 1 либо вклк1чает его, либо повышает напряжение на конденсаторе 9 до напряжения срабатывания порогового элемента 7, Если включится управляемьй вентильный элемент 1, то напряжение подается на нагрузку 3, а конденсатор 9, получивший дополнительный заряд,сохраняет его до поступления следукице- го по.гюжительного полупериода, т.е. за первым включением управляемого вентильного элемента 1 может последовать второе и т.д. до срабатывания порогового элемента 7. В этом случае пороговый элемент 7 шунтирует управляющий электрод управляемого вентильного элемента 1 и подсоединяет к конденсатору 9 цепь разряда. Бремя разряда конденсатора 9 определяет время выкл;юченного состояния управляемого вентильного элемента 1.

Запирание порогового элемента 7 невозможно, когда напряжение на аноде управляемого вентильного элемента положительно, так как через него протекает не только ток разряда конденсатора 9, но и удерживающий ток от сети через резистор 5 и диод 6, т.е. управляемый вентильньй элемент 1 может быть готов к повторному включению только до начала положительного полупериода. Ввиду того, что конденсатор 9 заряжается полным напряжением сети, а напряжение срабатывания порогового элемента 7 много меньше, чем амплитуда питающего напряжения , включение управляемого вентильного элемента 1 возможно только в начале полупериода питшощего напряжения, что определяет сигпсронное подключение нагрузки.

При введенной в цепь разряда конденсатора 9 Максимальной величины . сопротивления блока 15 резисторов

10

31246280

напряжение на выходе регулятора отсутствует, так как каждый полупериод открьшается пороговый элемент 7, а при соединении контакта 14с контактом 15 открьшается каждый полупериод управляемый вентильный элемент 1 и напряжение подается на нагрузку. Промежуточные значения сопротивления вызьшают на выходе регулятора послеовательности из целого числа полупериодов включенного напряжения и пауз.

Подвижный контакт 14 переключателя 12 может быть соединен с дополнительным неподвижным контактом 16. В таком положении переключателя управляемый вентильный 1 полностью открыт, в следующем - открыт в течение положительных полупериодов напряения сети, а при последукщих - нап- 20 ряжение на нагрузке ступенчато уменьшается до нуля.

t5

с ти д да до та чт ре ти не ре пр зи с го тр ди эл го ро да вт с ко во ны пе по го то

Форму.л а изобретения

1. Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий управляемый вентильный элемент, анод которого соединен с выводом дпя подключения нагрузки, а катод - с выводом для подключения сети, цепочку из последовательно соединенных ограничительного резистора, первого диода и ключевого элемента, включенную параллельно управ- ляемому вентильному элементу, причем первый вывод ключевого элемента

0

0

5

5

0

соединен с катодом управляемого вентильного элемента, второй диод и конденсатор, причем катод второго диода соединен с управляющим электродом управляемого вентильного элемента, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, в него введены третий диод и блок коммутации, вьтол- ненный в виде многопозиционного переключателя с блоком резисторов, при этом подвижный контакт многопозиционного переключателя соединен с управляющим электродом управляемого вентильного элемента и катодом третьего диода, анод которого соединен с первым выводом ключевого элемента, выполненного в виде поро- гов ого элемента, второй вывод которого соединен с катодом первого диода и с первым выводом конденсатора, второй вывод конденсатора соединен с анодом второго диода и с общей точкой блока резисторов, свободные выводы которых соединены с неподвижными контактами мнргопозиционного переключателя, при этом один из неподвижных контактов многопозиционного переключателя соединен с общей точкой блока резисторов.

2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что в многопозиционный переключатель введен дополнительный неподвижный контакт, соединенный с общей Точкой ограничительного резистора и анода первого диода.

Изобретение предназначено для ступенчатого регулирования напряжения переменного тока с синхронным подключением нагрузки к сети. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования. Преобразователь содержит управляемый вентильный элемент (УВЭ) 1, анодом соединенный с выводом 2 для подключения нагрузки 3, а катодом - с выводом 4 для подключения сети. Параллельно УВЭ 1 включена последовательная цепь из ограничительного резистора 5, диода 6 и ключевого порогового элемента 7.Многопозиционный переключатель (МП) 12 подвижным контактом 14 соединен с управляющим электродом УВЭ 1 и катодами диодов 10,8. Неподвижный контакт 15 МП 12 соединен с блоком резисторов 13, аноДом диода 8 и через конденсатор 9 - с катодом диода 6.Анод диода 10 соединен с выводом 4. МП 12 и блок резисторов 13 образуют блок коммутации (БК) 11. Введение диода 10 и БК 11 обеспечивают ступенчатое изменение до.нуля напряжения на нагрузке, представляющего собой последовательности из целого числа полупериодов включенного напряжения и пауз. Синхронное подключение нагрузк и обеспечивается включением УВЭ 1 только в начале полупериода питающего напряжения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ьа и Од ts9 00