Регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1987 года по МПК H02M7/155 

Изобретение относится к преобра- , зовательной технике и предназначено для регулирования мощности в нагрузке, а также может найти применение в различных регуляторах напряжения и тока в электротехнических установках.

Цель изобретения - улучшение температурной стабильности и линеаризации регулировочной характеристики при одновременной гальванической развязке силовой цепи и цепи управления.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого регулируемого преобразователя переменного напряжения в постоянное; на фиг. 2 - схема операционного усилителя, вьптол- няющего роль широтно-импульсного модулятора .

10

15

вывод первой базы однопереходного транзистора 6, управляющий электрод, катод тиристора 2, При открытии тиристора 2, напряжение между катодом и анодом резко уменьшается до 1-2 В, при этом конденсатор 7 не заряжается до закрытия тиристора 2 по окончании полупериода питающего напряжения. В следующий полупериод процесс повторяется. Угол отпирания тиристора 2 в электрических градусах определяется временем заряда конденсатора 7, которое в свою очередь определяется суммарным временем протекания тока через зарядную цепь (угол отпирания Y

- . 360

эл. град.).

Выходной элемент оптрона 8 представляет собой фотодиод или фотореРегулируемый преобразователь пе- зистор, управляемый световым потоком

ременного напряжения в постоянное содержит выпрямитель 1, тиристор 2 и устройство 3 управления, состоящее из ограничителя амплитуды в виде соединенных последовательно резистора-25 4 и стабилитрона 5, включенных параллельно тиристору 2, и спускового устройства, содержащего однопереходный транзистор 6 и конденсатор 7, причем однопереходный; транзистор подключен 30 первой базой к управляющему электроду тиристора 2, второй базой - к точке соединения резистора 4 и стабилитрона 5, и эмиттером - через конденсасветодиода, образующего входную цепь оптрона 8. С целью повьшения темпера турной стабильности на светодиод оптрона поступают импульсы тока такой амплитуды, при которой выходной элемент оптрона находится в области насыщения . Линеаризация характеристики оптрона. осуществляется его включение в цепь широтно-импульсного модулятора 9. При таком управлении оптроном ток в выходном элементе будет иметь форму импульсов определенной длитель ности и амплитуды. Заряд конденсатор 7 будет осуществляться импульсами то

тор - к точке соединения тиристора 2, 35 к напряжение на нем будет завистабилитрона 5 и плюсовой шины нагрузки. В устройство управления дополнительно введены оптронная пара 8 и широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 9, подключенный к выводам светодиода. При. этом выходной элемент оптрона подключен своим первым выводом к эмиттеру и вторым выводом к выводу базы однопереходного транзистора 6.

Устройство работает следующим образом.

Работа зарядного устройства основана на фазо-импульсном методе регулирования напряжения или тока заряда с помощью тиристора 2, включенного последовательно с нагрузкой 10. При подаче переменного напряжения на выпрямитель 1, заряжается конденсатор 7 через выходной элемент оптрона 8. После достижения напряжением на конденсаторе 7 порога срабатывания одно- переходного транзистора 6, конденсатор 7 разряжается по цепи: эмиттер,

вывод первой базы однопереходного транзистора 6, управляющий электрод, катод тиристора 2, При открытии тиристора 2, напряжение между катодом и анодом резко уменьшается до 1-2 В, при этом конденсатор 7 не заряжается до закрытия тиристора 2 по окончании полупериода питающего напряжения. В следующий полупериод процесс повторяется. Угол отпирания тиристора 2 в электрических градусах определяется временем заряда конденсатора 7, которое в свою очередь определяется суммарным временем протекания тока через зарядную цепь (угол отпирания Y

- . 360

эл. град.).

Выходной элемент оптрона 8 представляет собой фотодиод или фоторесветодиода, образующего входную цепь оптрона 8. С целью повьшения температурной стабильности на светодиод оптрона поступают импульсы тока такой амплитуды, при которой выходной элемент оптрона находится в области насыщения . Линеаризация характеристики оптрона. осуществляется его включением в цепь широтно-импульсного модулятора 9. При таком управлении оптроном ток в выходном элементе будет иметь форму импульсов определенной длительности и амплитуды. Заряд конденсатор 7 будет осуществляться импульсами тосеть от емкости и суммарной (интегральной) вольт-секундной площади поступивших импульсов тока, число которых в свою очередь определяется

40 частотой модуляции и углом отпирания (регулирования тиристора), т.е. линейно зависит от угла отпирания тиристора.

Одна из возможных схем широтно45 импульсного модулятора тока представлена на фиг. 2, где операционный усилитель 11 выполняет роль ключа, частота модуляции определяется резисто- ром 12 и конденсатором 13.

55

Формула изобретения

Регулируемьй преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий вьшрямитель, тиристор и устройство управления, состоящее из ограничителя a mлитyды в виде соединенных последовательно резистора и стабилитрона, включенньк параллельно

тиристору, и спускового устройства, содержащего однопереходный транзистор и конденсатор, причем однопереходный транзистор подключен первой базой к управляющему электроду тирис- тора, второй базой - к точке соединения резистора и стабилитрона, а эмиттером - через конденсатор - к точке соединения катода тиристора, стабилитрона и положительного выходного вьюода, отличающийся тем, что, с целью улучшения температурной

стабильности и линеаризации регулировочной характеристики при одновременной гальванической развязке силовой цепи и цепи управления, дополнительно введены оптронная пара и широтно- импульсный модулятор, включенньй параллельно входу светоизлучателя оп- трона , а выход фотоприемника подключен первьм вьшодом к эмиттеру, а вторьп - к выводу второй базы ра.

однопереходного транзисто

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для регулирования мощности в нагрузке. Цель изобретения - улучшение температурной стабильности линеаризации регулировочной характеристики при одновременной гальванической развязке силовой цепи и цепи управления. В преобразователе, содержащем выпрямитель . 1, регулирующий тиристор 2 и устройство управления 3, выход фотоприемника оптронной пары 8 включен между эмиттером и второй базой однопереходного транзистора 6, а вход светоизлучателя подключен к широтно-импульсному модулятору (ШИМ) 9. За счет введения ШИМ 9 повышается температурная стабильность и улучшается линеаризация регулировочной характеристики. Введение оптрона позво- а ляет осуществить гальваническую раз- .вязку силовой цепи и цепи управления. 2 ил. с/) го gjusi

П

11

12

CZ}

Составитель Е.Мельникова Редактор Ю.Середа Техред Л.Сердюкова Корректор О.Луговая

Заказ 792/59 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

фиг. 2