Преобразователь переменного напряжения в постоянное для питания ванн электроосаждения Советский патент 1982 года по МПК H02M9/06 C25D5/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания ванн электроосаждения водоразбавляемых лакокрасочных материалов.

Известны источники питания постоянным током для ванн электроосажде ния, содержащие трансформатор, тиристорный выпрямитель и систему управления fl и 2.

Недостатком этих устройств является недостаточная мощность, необходимая для промышленного применения.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь переменного напряжения в постоянное для питания ванн электроосаждения, содержащий суммирующий усилитель, выход которого через блок импульсно-фазового управления соединен с входом тиристорного выпрямителя, корректирующий усилитель, один вход которого через блок токовой згициты соединен b трансформатором тока, его второй вход через вычитающий усилитель соединен с задатчиком выходного напряжения выпрямителя и выходом выпрямителя, и выход - с входом суммирующего усилителя з.

Недостатками известного устройства являются низкий КПД, неэффективное использование электроэнергии, .. недостаточно высокое качество покрытия.

Целью изобретения является повышение КПД и улучшение эксплуатационных характеристик.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное для питания йанн электроосаждения, содержащий суммирующий усилитель, выход которого через блок импульсно-фазового управления соединен с входом тиристорного выпряюттеля, корректирующий усилитель, один вход которого через блок токовой защиты соединен с трансформатором тока, его второй вход через вычитающий усилитель соединен с задатчиком выходного Hartряжения выпрямителя и выходом выпрямителя, а выход - с входом суммирукицего усилителя, дополнительно введены RS-триггер, два элемента временной задержки, две логические схемы И, две дифференцирующие цепочки и два аналоговых ключа,причем инверсный RS-триггера через второй элемент временной задержки соединен с первым входом первой схе мы И, а прямой выход соединен с упг равляющими входами первого и второго аналоговых ключей, входом суммирующего усилителя и через первый элемент временной задержки - с первым входом второй схемы И, выход влока токовой защиты соединен с первым входом корректирующего уси. лителя через первый аналоговый ключ, выход выпрямителя и задатчик подключены к выводу второго аналогового ключа для подсоединения первого входа вычитающего усилителя, второй вход которого непосредственн соединен с задатчиком, вход первой схемл И через первую дифференцирующую цепочку соединен с первым проме точным выходом блока импульсно-фазового управления, второй промежуто ный выход которого соединен через . вторую дифференцирующую цепочку с входом второй схемы И, а выходы обе их логических схем И соединены соот ветственно с S- и R-входами RS-триг гера. На фиг. 1 приведена функциональ ная схема устройст ва; на фиг. 2 - вр менная .диаграмма его работы. Устройство содержит тиристорный выпрямитель 1, систему 2 импульсно фазового управления (СИФУ}, устрой ство 3 токовой защиты, Суммирующий усилитель 4, вычитающий усилитель орректирующий усилитель 6, первый 7, второй 8 аналоговые ключи, RSтриггер 9, первую 10, вторую 11 сх мы временной задержки, первую схему И 12, вторую схему И 13, первую 14 и вторую 15 дифференцирующие Iцепочки, задатчик 16 выходного нап жения выпрямителя 1, и .нагрузку 17 Принцип действия устройства основан на коммутации с частотой 25 выходного сигнала суммирующего уси лителя 4, выходного сигнала устрой ства 3 токовой защиты, а также вхо него сигнала обратной связи по нап ряжению of . Частота коммутации за дается с помощью RS-триггера 9, который запускается с помощью импульсов Uj, Уд, снимаемых с промежуточного выхода СИФУ. Временнай диаграмма работы устройства приведена на.фиг. 2, где и. -(напряжение питающей сети} Ujимп льсы управления, вырабатываемые СИФУ 2; Uj, импульсы, поступающкш на дифференцирующую цепочку 14; сигнал на прямом выходе RS-триггера; Ug - сигнал на выходе элемента 10 временной задержки; J-j- сигнал на выходе эле- мента 13 временной задержки; Ug:сигнал на выходе тиристорного выпрямителя 1. Для пояснения работы устройства предположим, что на ПРЯМОМ выходе триггера логический ноль. Кроме того, будем рассматривать интервал времени, предшествукиций переключению триггера в единичное состояние. Нулевому состоянию триггера соответствует закрытый выходной каскад суммирующего усилителя 4, вследствие этого СИФУ вырабатывает импульсы управления Uj, выпрямителем 1 с такими фазами, что выпрямитель закрыт, поэтому его выходное напряжение равно нулю. Аналоговый ключ 7 разомкнут, поэтому на вход корректирующего усилителя 6 поступает сигнал с аналоговой памяти ключа 7, выполненной на конденсаторе. Состояние аналогового ключа 8 в данном случае таково, что первый вход вычитающего усилителя соединен с задатчиком 16. Кроме того, состояние элементов временной задержки таково, что на выходе элемента 10 логический ноль, следовательно, схема И 13 закрыта, на выходе элемента 11 логическая единица., следовательно, схема И 12 открыта. В момент времени t {рис. 2) импульс и поступает на дифференцирующую цепочку 14 и от заднего фронта импульса триггер 9 переводится в единичное состояние. Вследствие этого открывается выходной каскад суммирующего усилителя и переключаются аналоговые ключи 7 и 8. Импульсы и, вырабатываемые СИФУ, сдвигаются таким образом, что тири.сторный выпрямитель открывается и ,на его выходе появляется напряжение, уровень которого соответствует заданному значению. В интервале времени Т от момента перехода триггера в единичное состояние на вход дифференцирующей: цепочки 15 поступает импульс а, но он не проходит через схему И 13, так как она закрыта в данном интервале сигналом логического нуля, снимаемым с выхода элемента 10. В момент времени t на вход дифференцирующей цепочки 15 приходит очередной импульс 4, временное положение которого соответствует включению шестой группы тиристорного выпрямителя. К этому времени схема И 13 открыта сигналом логической единицы, снимаемым с выхода элемента 10, поэтому от заднего фронта этого импульса триггер возвращается в нулевое состояние, что соответствует очередному выключению выпрямителя . В интервале времени t/j от переода триггера в нулевое состояние на вхое дифференцирующей цепочки 14 появляется импульс Uj, но так как схема И 12 закрыта сигналом логического нуля, снимаемого с выхода элемента 11 временной задержки, то состояние триггера сохранится. И только в- момент времени t, который соответствует следующему периоду работы тиристоров выпрямителя, импульс, соответствующий заднему Фронту импульса U,, пройдет через открывшуюся к данному моменту времени схему И 12, переведет триггер в единичное состояние .и т.д. Введенные в схему аналоговые кл чи обеспечивают устойчивую работу схели управления выпрямителем при импульсной модуляции выходного нап ряжения выпрямителя. Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное для питания ванн электроосаждения, содержапий суммирукнций усилитель, выход которо го через блок импульсно-фазового уп равления соединен с входом тиристор ного выпрямителя, корректирующий усилитель, один вход которого через блок ТОКОВОЙ защиты соединен с тран форматором тока, его второй вход че - рез вычитающий усилит ёль соединен с задатчиком выходного напряжения выпрямителя и выходом выпрямителя, а выход - с входом суммирующего уси лителя , отличающ.ийся тем, что, с целью повышения КПД и улучшения эксплуатационных характеристик, дополнительно введены RSтриггер, два элемента временной задержки, две логические схемы И, две дифференцирующие цепочки и два Сепи силобая 814 аналоговых ключа, причем инверсный выход RS-триггера через второй элемент временной задержки соединен с первым входом первой схемы И, а прямой выход соединен с управляющими входами первого и второго аналоговых ключей, входом суммирующего усилителя и через первый элемент временной задержки - с первым входом второй схелвл и, выход блока токовой защиты соединен с первым входом корректирующего усилителя через первый аналоговый ключ, выход выпрямителя и задатчик подключены к выводу второго аналогового ключа для подсоединения первого входа вычитанлдего усилителя, второй вход которого непосредственно соединен с задатчиком, вход первой схемы И через первую дифференцирующую цепочку соединен с первым промежуточным выходом блока импульсно-фазового управления, второй промежуточный выход которого соединен через вторую дифференцирукяцую цепочку с входом второй схемы И, выходы обеих логических схем И соединены соответственно с S- и R-входами RS-триггера. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 666214, кл. С 25 D 21/22, 1977. 2.Беспалов Г.Н. и др. Зейцита меаллов. Т. XV, 1979, 3, с. 37980. 3.Чиженко И.М. Справочник по реобразовательной технике. Киев, Техника, 1975, с. ЗЛ,- рис. 8Ла.