Преобразователь эффективного значения напряжения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(ИМ КлН 02 М 5/04 Н 02 М 1/08 Н 02 Н 7/12 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийР 31 УДК 621. 314 . .57:621.316. .727:621.316, .945.4(088.8) Опубликовано 30.08,82. Бюллетень Мо 32 Дата опубликования описания 300882 А.Т,Арандаренко(71) Заявит 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ. 25 о знаф стор 1,Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовате-лям эффективного значения напряжения.Известен преобразователь эффективного значения напряжения, предназначенный для преобразования эффективного значения сетевого напряжения в меньшее напряжение, необходимое для питания лампы накаливания, содержащий 1 О коммутирующий элемент на тиристоре, генератор пилообразного напряжения, спусковое устройство и формирователь импульсов, который недостаточно надежен и имеет большое значение минимального напряжения в нагрузке, так как управление режимами работы преобразователя в нем не обеспечивает реакцию на резкое изменение напряжения сети на входе.Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь эффективного значения напряжения, содержащий тиристор, пороговый элемент, последовательно включенные ограничитель напряжения, генератор пилообразного напряжения и спусковой элемент, выход которого подключен к управляющему входу тиристора.Этот преобразователь имеет недостаточную надежность за счет перенапря жений в нагрузке при включении преобразователя в сеть и кратковременныхперерывах напряжений в сети и увеличенный вес и габариты. Эти недостаткивызваны тем, что в устройстве.регулирование происходит в одну полуволнусетевого напряжения,это время какток через нагрузку протекает вовремядругой полуволны, а также тем, чтов устройстве применен дополнительныйсетевой трансформатор.Цель изобретения - повышение надежности, увеличение диапазона регулирования и уменьшение веса и габаритов.Указанная цель достигается тем,что в предлагаемый преобразовательвведены разрядный элемент и диодныймост, вход которого предназначендля подключения к сети, а выход соединен с тиристором, ограничителемнапряжения, спусковым элементом и,через пороговый элемент, со входомразрядного элемента, выход которогоподключен ко входу генератора пилообразного напряжения.На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - тоже, принципиальная схема,Преобразователь эффективногчения напряжения содержит тирилообразного напряжения с генератора 4сравняется с частью напряжения с диодного моста 7. Тиристорный ключ 1открывается и подключает нагрузку 8к сетевому напряжению до тех пор,пока его мгновенное значение не станет близким к нулю. 50 Чембольше напряжение моста 7, тем позже спусковой элемент 5 вырабатывает импульс тока, поступающий на тиристорный ключ 1 и, соответственно, тем меньшая часть сетевого напряжения подключена к нагрузке 8. Так как регулирование происходит в каждой полуволне сетевого напряжения ф то изменения сетевого напряжеия ком пенсируются также в каждую полуволну.Положительные полуволны напряжения с диодного моста 7 (фиг. 2) поступают на делитель 9 и 10 и с него 65 пороговый элемент 2, последовательно включенные ограничитель 3 напряжения, генератор 4 пилообразного напряжения и спусковой элемент 5, выход которого подключен к управляющему входу тиристора 1, разрядный элемент б и диодный мост 7, вход которого предназначен для подключения к сети, а выход соединен с тиристором, ограничителем напряжения, спусковым элементом и через пороговый элемент со 1 О входом разрядного элемента, выход которого подключен ко входу генератора пилообразного напряжения. Преобразователь подключен к нагрузке 8.Устройство работает следующим 15 образом.Диодный мост 7 преобразовывает сетевое напряжение Ув полуволны одной полярности. Пороговый элемент 2 вырабатывает выходные импульсы напряжения, когда мгновенные значения напряжения с диодного моста 7 меньше заданной величины, близкой к нулевому значению. Выходные импульсы напряжения с порогового элемент 2 посту пают на разрядный элемент б, который вовращает генератор пилообразного напряжения 4 в исходное состояние.Во время действия каждой полуволны напряжения с моста 7 между импуль-, сами напряжения с порогового элемента 2, генератор 4 вырабатывает пилообразное напряжение, скорость нарастания которого определяет ограничитель 3.На спусковой элемент 5 с генератора 4 поступает пилообразное напряжение, скорость нарастания которого не зависит от колебаний сети и одновременно с диодного моста 7 поступа-" ет напряжение; величина которого из меняется в соответствии с изменением напряжения сети. Спусковой элемент 5 вырабатывает импульсы тока, поступающие на управление тиристорным ключом 1, когда мгновенное значение пи через стабилитрон 11 на базу транзистора 12, вызывая его насыщение в то время, когда напряжение на делителе 9 и 10 больше суммы напряжения на стабилитроне и порогового напряжения база-эмиттер транзистора 12. В это время напряжение на базе транзистора 13 близко к нулю и он закрыт, Напряжение на конденсаторе 14 возрастает благодаря току, величина которого определяется напряжением на стабилитроне 15 и резистором 16. Когда напряжение сети О вбли зко к нулю, транзистор 12 закрыт, а транзистор 13 открыт и конденсатор 14 разряжается его коллекторным током почти до нуля. Напряжение на базе транзистора 17 равно части напряжения с моста 7 и изменяется в соответствии с изменением сетевого напряжения О а напряжение на его эмиттере возрас-фвх тает по экспоненциальному закону независимо от колебаний напряжения сети. Когда напряжение на эмиттере транзистора 17 в результате увеличения напряжения на конденсаторе 14 превышает сумму его порогового напряжения эмиттер-база и напряжения на его базе, транзистор откроется,и его коллекторный ток откроет транзистор 1 Ц Конденсаторы 14 и 19 разряжаются через транзисторы 17 и 18 и через цепь управляющего электрода тиристора 1. Через тиристор 1 и нагрузку 8 течет ток, который прекращается при уменьшении мгновенного значения сетевого напряжения до величины, близкой к нулю. В,следующий полупериод сетевого напряхения процесс аналогичен. Диод 20, конденсатор 19 и резистор 21 улучшает регулировочную характеристику преобразователя при малых значениях выходного напряжения, делая ее более. линейной.Применение предлагаемого преобразователя позволяет улучшить стабилизацию напряжения в нагрузке. Кроме того, диапазон регулирования выходного напряжения увеличивается в два раза, так как через нагрузку протекает ток в каждую полуволну сетевого напряжения.Нагрузка подключена симметрично по отношению к сети, что исключает такие отрицательные явления, как замагничивание питающих трансформаторов и нежелательный заряд конденсаторов. В предлагаемом устройстве устранена необходимость применения дополнительного сетевого трансформатора, что уменьшает вес и габариты устройства и улучшает тохнологичность.Формула изобретенияПреобразователь эффективного значения напряжения, содерхащий тирис/72 Тираж 721 ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушска Заказ а СССРтийнаб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная тор, пороговый элемент, последовательно включенные ограничитель напряжения, генератор пилообразного напрякения и спусковой элемент, выход которого подключен к управляюшему входутиристора, о т л и ч а ю щ и й .с ятем, что, с целью повышения надежности, увеличения диапазона регулирования и уменьшения веса и габаритов, в него введены разрядный элемент и диодный мост, вход которого предназначен для подключения к сети, а выход соединен с тиристором, ограничителем напряжения, спусковым 5 элементом и, через пороговый элемент,с входом разрядного элемента, выход которого подключен к входу генератора пилообразного напряжения.