Регулируемый тиристорный преобразователь переменного напряжения в переменное Советский патент 1987 года по МПК H02M5/257 

10

f5

20

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано для регулировки , напряжения на нагрузке, включенной в цепи переменного тока, а также выпрямленного на- ггряжения.

Цель изобретения - расширение диапазона изменения напряжения и повышение его стабильности.

На фиг,1 и 2 представлены первый и второй варианты схемы устройства соответственно,

В первом варианте диодный мост 1 подключен к сети переменного тока, а в диагональ постоянного тока моста включены тиристор 2 последовательно с нагрузкой 3, переменный резистор 4, диод 5 и конденсатор 6 ре- зисторно- емкостной цепи, делитель напряжения на резисторе 7 и перемен- иом резисторе 8, выход которого через стабилитрон 9 связан с базой клют чевого транзистора 10, база-эмиттер- ньш переход которого зашунтирован 25 резистором 11, обеспечивающим требуемый ток стабилитрона 9. Резистор 12 обеспечивает ток включения тиристора , ток управляющего электрода тири- .стора 2) при закрытом ключевом тран- зис;горе 10, Для полного разряди конденсатора 6 может быть включен диод 13.

Во втором варианте в диагональ по уоянного тока диодного моста 1 включен тиристор 2, а нагрузка 3 включена последовательно с диагональю переменного тока. Резистор 12 обеспечивает ток включения управляемого ключа 14, через который конденсатор 6 разряжается на управляющий переход 2 при закрытом ключевом транзисторе 10. Резистор 15 шунтирует управляющий переход тиристо § а 2, В качестве шунтирующего сопротивления может быть использован высокочастотный дроссель, который более надежно щунтирует вход

тиристора по постоянному току. I

Схемы обоих вариантов работают

следующим образом.

В первой половине полупериода тиристор 2 закрыт, так как резистор 12 обеспечивает включение тиристора 2 только при напряжении, близком к

30

35

40

45

50

максимальному, а при большом напряже- гг резистор 8, чтобы ключевой транзис- нии открыт ключевой транзистор 10, тор 10 был зйкрыт, а резистором 4 шунтиру1ощий вход тиристора 2 или регулировать время заряда конденса- управляемого ключа 14. Тиристор 2 тора 6, чтобы тиристор открывался открывается, когда напряжение на ди- в требуемый момент.

агонали постоянного тока диодного моста 1 близко к напряжению пробоя стабилитрона 9, так как ключевой транзистор 10 в этот момент закроется. При открытом тиристоре 2 напряжение сети будет приложено к нагрузке 3, независимо от того, где включена нагрузка.

Величина напряжения на нагрузке зависит от величины сопротивления нижнего звена переменного резистора 8. Изменяя положение среднего вывода переменного резистора 8, можно изменять величину напряжения на нагрузке 3, При изменении напряжения сети напряжение на нагрузке изменяться не будет, так как оно определяется напряжением пробоя стабилитрона 9 и коэффициентом деления делителя напряженр.я.

Оба варианта устройства могут быть использованы для питания различных нагрузок, но наиболее целесообразно использование для питания ем- костныз ; нагрузок, когда прерьшание тока тиристора в первой половине полупериода значительно усложняет (устройство и создает потери энергии, связанные с коммутацией больших зарядньгх токов, протекающих через тиристор. В предлагаемом устройстве тиристор закрывается сам, когда напряжение на выходе моста будет меньше напряжения на нагрузке или при переходе напряжения через ноль.

В первом варианте устройство может работать и без диода 13, но пре- 40 делы регулировки напряжения будут ограничены.

45

50

Схема фиг.2 усложняется за счет введения управляемого ключа 13, но при этом можно взять конденсатор 6 меньшей емкости и уменьшить ток делителя. Повьш ается также надежность работы устройства и стабильность момента включения тиристора и напряжения на нагрузке. Оба варианта позволяют также включать тиристор и в первой половине полупериода. Для этого достаточно вывести переменный

Формула изобретения

1. Регулируемый тиристорный преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий включенные последовательно выводы для подключения источника питания и регулирующий орган в виде диодного моста, в диагональ постоянного тока которого включен тиристор, и формирователя управляющих импульсов, кроме того, выводы для подключения нагрузки,включенные последовательно в цепь диагонали постоянного или переменного то10

зисторов делителя напряжения выполнен переменным и его средний вывод связан через стабилитрон с базой (Ключевого транзистора.

2.Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что в качестве цепи разряда применен первый . резистор, кроме того, введена дополнительная цепь разряда в виде диода, анод которого подключен к общей точке конденсатора и первого резистора,

а катод - к аноду тиристора,

3.Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что, в ка- .ка диодного моста, при этом формиро- ,5 честве цепи разряда применен управля- (Ватель управляющих импульсов содер- жит включенные параллельно диагона- ли постоянного тока диодного моста, делитель напряжения и резисторно- емкостную цепь, конденсатор которой 2Q через цепь разряда включен параллельно управляющему переходу тиристора, включенную параллельно конденсатору цепь из последовательно включенных

первого резистора и ключевого транзи-25 Рых коллектор одного-связан с базой стора, база-эмиттерный переход кото- другого транзистора, причем эмиттер рого зашунтирован вторым резистором и стабилитрон, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения напряжения и jg повышение его стабильности, введены диод, включенный.последовательно между резистором и конденсатором рези- сторнр-емкостной цепи, один из реемый ключ, вход управления которого соединен с коллектором ключевого транзистора.

4. Преобразователь по п.З, о т - личающийся. тем, что управляемый ключ выполнен на транзисторах с разным типом проводимости, у котор-п-р транзистора связан с конденсатором, эмиттер п-р-п транзистора - с управляющим электродом тиристора, а база его - с коллектором ключевого транзистора, имеющего такой же тип проводимости, при этом между управляющим электродом тиристора и катодом

включен дополнительный резистор.

зисторов делителя напряжения выполнен переменным и его средний вывод связан через стабилитрон с базой (Ключевого транзистора.

2.Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что в качестве цепи разряда применен первый . резистор, кроме того, введена дополнительная цепь разряда в виде диода, анод которого подключен к общей точке конденсатора и первого резистора,

а катод - к аноду тиристора,

3.Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что, в ка- честве цепи разряда применен управля-

емый ключ, вход управления которого соединен с коллектором ключевого транзистора.

4. Преобразователь по п.З, о т - личающийся. тем, что управляемый ключ выполнен на транзисторах с разным типом проводимости, у котоРых коллектор одного-связан с базой другого транзистора, причем эмиттер

р-п-р транзистора связан с конденсатором, эмиттер п-р-п транзистора - с управляющим электродом тиристора, а база его - с коллектором ключевого транзистора, имеющего такой же тип проводимости, при этом между управляющим электродом тиристора и катодо

включен дополнительный резистор.

7г

Изобретение относится к области электротехники и.может быть использовано для регулирования переменного напряжения Цель изобретения - расширение диапазона изменения напряжения и повышение его стабильности. Величину напряжения на нагрузке 3 меняют, изменяя время включенного состояния тиристора 2. В первой половине полупериода тиристор 2 закрыт, так как резистор 12 обеспечивает включение тиристора 2 только при напряже- НИИ, близком к максимальному. При большой величине напряжения открыт ключевой транзистор 10, шунтирующий вход тиристора 2. Во второй половине полупериода ключевой транзистор 10 закрьшается, когда напряжение на выходе делителя напряжения из резистора 7 и переменного резистора 8 равно напряжению стабилитрона 9, После закрытия ключевого транзистора Ю:,ткрк- стор 2 открывается, а конденсатор 6 разряжается по цепи диод 13 -. тирисг тор 2. Напряжение на нагрузке определяется напряжением стабилитрона 9, напряжением нижней части переменного резистора 8 и не зависит от напряжения сети, за счет чего достигается -поставленная цель. 3 з.п. ф-лы, 2 ил, 2 § (Л 7г Ю 00 isd N9 00 ф

Составитель д.Зенченко . Редактор С.Патрушева Техред В.Кадар Корректор И.Муска

7283/56

Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4