Регулятор переменного напряжения Советский патент 1979 года по МПК H02M5/22 H02P7/38 

- -.-. M Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл регулирования скорости коллекторных электродвигателей переменного тока, для регулирования электрического освещения, нагрева ив других случаях, требующих плавного изменения напряжения на нагрузке. Известен регулятор напряжения, со держащий двунаправленный переключающий элемент в цепи нагрузки и схему управления, состоящую из времязадаю щей RC-цепи и двунаправленного переключающего диода 1 . Недостатком известного регулятора является эффект броска тока нагрузки при регулировании напряжения от нуля Это обусловлено тем, что при работе регулятора в режиме нулевого выхода не обеспечивается разряд конденсатора ЕС-цепи до стабильного нуля. Другой из известных регуляторов также содержит двунаправленный силовой клю В цепи нагрузки и схему управления, состоящую .из ограничителя напряжения на стабилитроне, времязадающей RC-це пи и элемента сравнения на транзисто ре, в эмиттерную цепь которого включек регулируекий источник опорного н пряжения, а в коллекторную - управляющий вход силового кл.бча 2. Применение специального регулируемого источника опорного напряжения существенно усложняет регулятор. Кроме того, данный регулятор имеет ограниченный диапазон регулирования и большие потери энергии в схеме управления так как управляющая цепь снлового ключа получает питание чероз элемент сравнения, не обладающий релаксационными cвoйcтвa Ш,. Наиболее близкиь по технической сущности и достигаемому результату является регулятор напряжения, содержащий симметричный тиристор и схему управления, включдазщую в себя выпрямительный мост, времязадающ1зо НС-цепь и релаксационный генератор, выполненный в виде компаратора, подключенного одним входом к конденсатору RCцепи, а другим входом - к регулировочному потенциометру fsj. Недостатком известного регулятора является нестабильность режима нулевого выхода, который достигается установкой движка регулировочного потенциометра в такое положение, при котором компаратор срабатывает в конце полупериода сетевого напряжения. При крлебаниях частоты сетевого напряжения или при перехаде движка потенцио метра через положение, соответствующее нулевому выходу, в регуляторе появляется режим проскакивания полупериодов, приводящий к скачкообразному увеличению напряжения на на рузке, т.е. диапазон регулирования в зоне малых выходных Напряжений ограничен . Целью изобретения является расширение диапазона регулирования. Достигается это тем, что обмотка обратной связи транзисторного релаксационного генератора, соединенная одним выводомс базой транзистора, другим выводом связана через импедан например диод или резистор, с одной из выходных клемм выпрямительного моста. На фиг. 1-схема предложенного регулятора; с диодным выпрямительным мостом; на фиг. 2 - схема с диоднорезистивным выпрямительным мостом. Регулятор содержит симметричный тиристор 1, включенный последователь но с нагрузкой 2, и схему управления состо ящую из выпрямительного моста 3, подключенного диа гональю переменного тока к тиристору 1, времязадающей цепи из резистора 4 и конденсато ра 5, подключенной к диагонали iioctoяннoгo тока моста 3; транзисторного релаксатора, подключенного .па1раллельно конденсатору 5 и выполненного на транзисторе б и трансформаторе с первичной обмоткой 7, вторичной обмоткой 8 обратной связи и выходной обмоткой 9. Одним концом Обмотка 8 соединена с базой транзистора б, а другим концом через диод 10 и ограничивающий резистор - с эмиттером транзистора, через стабилитрон 11 . с одной выходной клеммой моста, через импеданс, например, диод 12 - с ДР1Гой выходной клеммой моста. Диагональ постоянного тока выпрямительного моста может быть зашунтирована дополнительным резистором 13. Кроме того, Два смежных плеча моста 3 могут быть выполнены на резисторах 1 15 (см.фиг. 2) . Рёзистор 13 в этом случае не устанавливается. . Работает регулятор следующим об, разом. Напряжение с закрытого тиристо за вв пря1лляется мостом 3 и заряжа ет кон дёнСатор 5 через резистор 4, Когда напряжение конденсатора несколькс) превысит напряжение стабилизации оп ного стабилитрона 11,/ релаксатор ср батывает и разряжает конденсатор 5 п цепи транзистора 6 и трансформатора с обмоткой 7. При этом тиристор 1 по обмотке 9 включается и снижает напря жение со схемы управления до конца данного полупериода. В следующем по лупвриоде процесс повторяется. Напр Tifeftiie нЖГ1)УЖШ лирГвТсй Тй Шйвнием угла управления тиристора с помощью реэийтора 4. Для получения режима нулевого выхода резистор 4 устанавливается в положение максимального сопротивления, в этом случае кон ценсатор 5 в течение полупериода зарядится до напряжения, меньшего напряжения стабилизации опорного стабилитрона 11. Когда в конце полупериода напряжение на выходной диагонали . моста становится меньше напряжения заряда конденсатора,последний начинает разряжаться через переход эмиттербаза транзистора б,обмотку 8,диод 12 и обратное сопротивление моста З.Этим разрядным током релаксатор запусЬается и разряжает конденсатор 5. Включения тиристора 1 при этом не происходит, так как напряжение на нем близко к нулю. Если обратное сопротивление моста велико, например, в случае использования кремниевых диодов, разрядный ток конденсатора будет недостаточен для запуска релаксатора. В этом случае на выходе моста следует включить дополнительный резистор 13 (Фиг. 1) или два смелснызе плеча моста выполнить на резисторах 14, 15 (фиг. 2). При выполнении выпрямительного моста на двух диодах и двух резисторах достигается защита Нагрузки от аварийного режима, связанного с пробоем диодов Моста. Периодический запуск релаксатора предотвращает накопления заряда в конденсаторе времязадающей RC-цепи, чем исключается возможность появлепроскакиванияния режима полупериодов и тем самым улучшаются регулировочные свойства регулятора и расширяется диапазон регулирования в области малых выходных напряжений. Формула изобретения 1.Регулятор переменного напряжения, содержащий симметричный тиристор и узел управления, состоящий из выпрямительного моста, подключенного диагональю переменного тока к упомянутому тиристору, времязадающей КСцепи, подключенной к диагонали постоянного тока моста, транзисторного релаксационного генератора, питающегося от конденсатора указанной RCцепи и имеющего трансформатор, первичная обмотка которого включена в коллекторную цепь транзистора, а вторичная обмотка подключена одним выводом к его базе, отлич а к, щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазонаРегулирования, другой вывод вторичной обмотки связан через импеданс с точкой соединения резистора RC-цепи и выпрямительного моста. 2.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что к диагог «аЛа постоянного тока выпрямительного моста подключен дополнительный рёзнсУор.

3. Регулятор по п. 1, о т л и чающийся тем, что два смежных плеча выпрямительного моста образованы диодами, а лва других - реэистордми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Тиристорк, Технический справочник, пер. с англ, под ред. В. А. Лабунцова и др., 1971, с. 226-228.

2.Авторское свидетельство СССР 424129, кл. G 05 j 5/00.

3.Авторское свидетельство СССР 448441, кл. G ОБ 1/44.

Cs

(2

иг.1