Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное Советский патент 1988 года по МПК H02M5/257 

(/г/

Изобретение относится к электротехнике.

Цель изобретения - повьшение стабильности и уменьшение мощности потерь холостого хода.

На фиг, 1 и 2 показаны примеры выполнения принципиальной схемы предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит-управляемый вентильньй элемент 1, анод которого соединен с выводом 2 для подключения нагрузки, а катод - с выводом

3для подключения сети, к вьшоду 4 для подключения сети присоединена последовательная цепочка из ограничительного резистора 5, диода 6 и ключевого элемента 7, Преобразователь содержит диод 8, конденсатор 9, диод 10 и блок 11 коммутации, выполненный в виде мно гопозиционного переключателя-12 с блоком 13 резисторов, причем подвижный контакт 14 многопозиционного переключателя 12 соединен с управляющим электродом управляемого вентильного элемента 1, катодом диода 8 и катодом диода 10, анод которого соединен с выводом 3 для подключения сети. Вывод ключевого элемента 7, выполненного в виде порогового эле-

.мента, соединен с катодом первого диода 6, с выводом конденсатора 9, с одним из неподвижньк контактов 15 переключателя 12, Вьшод конденсатора 9 соединен с анодом диода 8 и общей точкой резисторов блока 13 резисторов, вторые выводы которых соединены с неподвижными контактами многопозиционного переключателя 12, Неподвижный контакт 16 соединен с общей точкой ограничительного резистора 5 и анода первого диода 6, Вьшод второго конденсатора 17 соединен с выводом

4для подключения сети, вывод конденсатора 17 соединен с катодом диода

18 и анодом диода 6, анод диода 18 соединен с вьшодом резистора 19 и вьшодом 3 для подключения сети, вывод резистора 13 соединен с выводом ключевого элемента 7, а один из неподвижных контактов 15 многопозиционного переключателя 12 соединен с катодом диода 6.

Преобразователь работает следующим образом,

В установившемся режиме, когда подвижньй контакт 14 переключателя не соединен с неподвижными контактами 15 или 16, через конденсатор 17

протекает синусоидальный ток, опережающий по фазе напряжение сети. Положительная полуволна этого тока I- через диод 6 подается к общей точке ключевого элемента 7 и конденсатора 9, Если напряжение на последнем не. превышает порога срабатывания ключевого элемента 7, ток дозаряжает денсатор 9, проходя одновременно и по управляющему элекроду управляемого вентильного элемента t, В момент появления на его аноде положительного напряжения ток.в управляющем

Г электроде больше отпирающего тока, и управляемый вентильный элемент 1 открывается, подавая на нагрузку напряжение. Конденсатор 9 продолжает дозаряжаться током управляющего

0 электрода, повьшая напряжение на ключевом элементе 7. Если до спадания величины тока управляющего электрода до нуля или в орицательный полупериод ключевой элемент 7 не открыва5 ется, процесс повторяется в следующие положительные полупериоды напряжения сети. Таким образом, управляемый вентильный элемент включается синхронно подряд несколько полуперио0 дов.

При открывании ключевого элемента 7 начинается разряд конденсатора 9 через один из резисторов блока .13 резисторов. Пока ключевой элемент 7

5 не закроется, управляемый вентильный элемент 1 закрыт и нагрузка обесточена. При запирании ключевого элемен- I

та 7 процесс повторяется, на нагруз- ку подаются периодически синхронные 0 полупериоды питающего напряжения с паузами, длительность которых опре- деляется величинами включенного сопротивления блока 13 резисторов и емкостью конденсатора 9,

5 .

Запирание ключевого элемента 7 в положительньй полупериод невозможно в ту часть полупериода, когда через него, кроме тока разряда конденQ сатора 9, протекает ток из сети через конденсатор 17 и диод 6, В -оставшуюся часть.полупериода запирание ключевого элемента 7 не вызывает включения управляемого вентильного

g элемента 1, так как ток второго конденсатора 17 изменяет направление и протекает через четвертый диод 18, минуя управляющий электрод вентильного элемента 1,

31

Резистор 19 ограничивает разрядный ток конденсатора 17 при открьша- нии ключевого элемента 7. Соединение анода диода 18.с общей точкой резистора 19 и ключевого элемента 7 при отрицательных полупериодах тока во втором конденсаторе 17 повьппает периодически крутизну нарастания напряжения на ключевом элементе7, когда он закрыт, уменьшая влияние утечек тока в нем на стабильность работы преобразователя, а когда он открыт - повышает периодически крутиз- ну спадания тока в нем (до тока удержания) , что тоже повышает стабильность работы преобразователя.

Формула изобретения Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий управляемый вентильный элемент, включенный последовательно с выводами для подключения нагрузки и выводами для подключения сети, последовательную цепочку из последовательно соединенных ограничительного резистора, первого диода и ключевого элемента, выполненного в виде порогового элемента, второй диод, первый конденсатор, третий диод и блок коммутации, выполненный в виде многопозиционного переключателя с блоком резисторов, при этом подвижный контакт мн огопозиционного переключателя соединен с управляющго электродом управляемого вентильного элемента и

652934

один из его неподвижных контактов соединен с анодом первого диода, тре- тий диод включен встречно-параллельg но управляющему переходу управляемого вентильного элемента, первый вывод ключевого элемента соединен с катодом первого диода и с первым выводом первого конденсатора, второй вьшод кото10 рого соединен с анодом второго диода и с общей точкой блока резисторов, вторые вьшоды которого соединены с неподвижными контактами многопозиционного переключателя, о т л и ч а15 ю щ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности и уменьшения мощности потерь холостого хода, введены второй конденсатор, резистор и четвертый диод, при этом второй конден20 сатор подключен параллельно ограничительному резистору, резистор соединен с вторым выводом ключевого элемента и включен к контур последовательной цепочки, свободный вывод ог25 раничительного резистора соединен с общей точкой вьтода для подключения нагрузки и вьшода для подключения сети, свободный вывод резистора соединен с общей точкой катода управля30 емого вентильного элемента и другого вывода для подключения сети, четвертый диод подключен анодом к катоду управляемого вентильного элемента, а катодом - к аноду первого диода,

2g один из неподвижных контактов много- позиционного переключателя соединен с катодом первого диода.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение стабильности, уменьшение мощности потерь холостого хода. Регулирование напряжения осуществляют изме нением относительного времени включения управляемого вентильного элемента 1, который может включаться синхронно подряд несколько полупериодов. Резистор 19 ограничивает разрядный ток конденсатора 17 при открывании ключевого элемента 7. Соединение анода диода 18 с общей точкой резистора 19 и ключевого элемента 7 позволяет уменьшить влияние утечек тока в ключевом элементе 7 на стабильность, за счет чего достигается поставленная цель. 2 ил.

иг.2