Регулируемый тиристорный преобразователь переменного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов аппаратуре фазового регулированиямощности, например регулирования.загрева электропечей, тиглей, инфракрасных излучателей, сушильных шкафов, термостатов, освещения зрительных залов, световой рекламной аппаратуры и пр,Цель изобретения - упрощениеи повышение точности.На фиг.1 представлена схемапредлагаемого устройства, на фиг.2 -временные диаграммы его работы.Устройство содержит тиристорныйключ 1, блок 2 питания, формирова"тель 3 разрядных импульсов, формирователь 4 импульсов управления,выход тиристорного ключа 1 подсоединен к нагрузке 5 Блок 2 пита-.ния содержит трансформатор 6, выпрямительный мост 7, конденсатор 8фильтра и выпрямитель 9 питающегонапряжения обратной полярности.Формирователь 3 разрядных импульсов содержит два инвертирующихусилителя, выполненных на транзисторах 10 и 11, разделительныедиоды 12, резисторы 13-20 и разделительный конденсатор 21.Формирователь 4 импульсов управления содержит транзистор 22,времяэадающие резистор 23 и конденсатор 24, ускоряющий диод 25, .импульсный трансформатор 26, защитный диод 27 и ограничительныйрезистор 28, времяэадающий резис-.тор 23 подключен к входу управляющего напряжения. Трансформатор 6имеет три обмотки: первичнуюсетевую, подключенную к источнику переменного напряжения, вторичную, подсоединенную к выпрямительному мосту 7, и вспомогательную, подключенную к маломощному выпрямителю 9питающего напряжения обратной полярности. Выпрямитель 9 может быть выполнен, например, по однополупериодной схеме выпрямленияК выходу выпрямительного моста 7 подключенконденсатор 8 фильтра, сглаживающий питающее напряжение, котороеподается через резисторы 16 и 17на коллекторы транзисторов 10 и 11,а также на формирователь 4 импульсов управления.Выход выпрямителя 9 подключен кэмиттеру транзистора 11 второго кас45 50 55 Положительные импульсы - полу- волны, имеющиеся на выводах диагонали переменного тока выпрямитель- ного моста 7, через, делители, образованные резисторами 13, 15 или 14, 15, открывают транзистор 10. За счет наличия некоторого, отличного от нуля, порогового напряжения открывания транзистора 10 этот транзистор 10 остается закрытым в нача. ле и в конце каждой полуволны. В эти моменты времени конденсатор 21 заряжается через резистор 16, и транзистор 11 открыт; Таким образом, на коллекторе транзистора 11 (фиг.2 б) формируются отрицательные импульсы, частота которых вдвое превышает частоту питающей сети када формирователя 3 и к базовомурезистору 19 этого транзистора 11.База транзистора 10 первого каскадаподключена к диагонали переменного 5 тока выпрямительного моста черезрезисторы 13 и 14 и к общей шинечерез резистор 15. Эмиттер транзистора 10 подключен к общей шине.База транзистора 11 соединена сколлектором транзистора 10 черезпоследовательно соединенные разделительный конденсатор 21 и ограничительный резистор 18. К коллекторутранзистора 11 через ограничительный резистор 20 подключены разделительные диоды 12.В формирователе 4 импульсов управления .транзистор 22, конденсатор24, импульсный трансформатор 26 и .20 защитный диод 27 образуют стандартную схему транзисторного блокинггенератора, которая дополнена впредлагаемом устройстве подключенными к базе транзистора 22 времязадающим резистором 23 и ускоряющим. диодом 25, другой .вывод которо-.го подключен к общей шине. К базетранзистора 22 подключен также раэпьлительный диод 12, через который 30 поступают разрядные импульсы. Одиниз выводов выходной обмотки импульсного трансформатора 26 черезограничительный резистор 28 подключен к управляющему электроду тиристорного ключа 1, другой вывод -к выходу тиристорного ключа 1 и кодному из выводов нагрузки 5.Устройство работает следующимобразом.40(фиг.2 а), Длительность этих разряд.ных импульсов можно регулировать,изменяя величину резистора 15,т.е.изменяя коэффициент деления делителей на резисторах 13, 15 и 14, 15. 5Резистор 18 служит для ограниченияразрядного тока конденсатора 2 1,Во время разрядного импульсаток проходит по цепи: диод 25, разделительный диод 12, резистор 20,.транзистор 11, выпрямитель 9.Длительность разрядных импульсов выбирается такой, чтобы конденсатор 24успел перезарядиться за время импульса до напряжения, равного напряжению на открытом. диоде 25. Транзистор 22 во время разрядного импульса закрыт этим напряжением. 35 По окончании каждого разрядногоимпульса конденсатор 24 начинаетзаряжаться через резистор 23 отнапряжения управления (Б) . Набазе транзистора 22 формируетсяпилообразное напряжение (фиг.2 в),нарастающее тем быстрее, чем .большевеличина И г,В некоторый моментвремени пилообразное напряжениедостигает такого уровня, что транзистор 22 открывается, начинается 30генерация импульсов формирователем 4 импульсов управления. Отпервого же импульса срабатываеттиристорный ключ 1, напряжение питающей сети поступает на нагрузку 5.На фиг. 2 в условно показаны временные диаграммы напряженияна базетранзистора 22 при различных значениях Бр 40При П, , меньшем, чем Б,где Уь, " напряжение открываниятранзистора 22, выполняющего в данном случае функции сравнивающегоустройства, транзистор 22 не откроется, соответственно, тиристорный.ключ 1 будет постоянно закрыт,на нагрузке 5 мощность не выделяется.1При увеличении 01 до П рр.2 50большего, чем д , происходит открывание транзистора 22, формирователь 4 импульсов переходит вавтоколебательный режим генерации импульсов. При появлении первого же импульса срабатывает тирис. -торный ключ 1, на нагрузке 5будет выделяться некоторая мощность Дальнейшее увеличение Г, приводит к уменьшению задержки открывания транзистора 22 и, соответственно, к росту мощности, выделяемой в нагрузке 5.Таким образом, изменяя Б можно плавно регулировать мощность,выделяемую в нагрузке 5.Работа блокинг-генератора 4.В момент открывания транзистора22 происходит нарастание тока вколлекторной обмотке импульсноготрансформатора 26. Это приводит кпоявлению тока в базовой обмоткеэтого трансформатора 26, конденсатор 24 через резистор 23 и внутреннее сопротивление источника У начинает перезаряжаться, на резйсторе23 возникает напряжение, открывающее транзистор 22, Происходит блокинг-процесс, в результате которогонасыщается сердечник импульсноготрансформатора 26, ток в коллекторнойцепи перестает нарастать. Ток заряда конденсатора 24 начинает снижаться, что приводит к уменьшению напряжения на резисторе 23, и к началу закрывания транзистора 22 уменьшается ток в коллекторной обмотке.Происходит обратный. блокинг-процесс,в результате которого конденсатор24 быстро перезаряжается через базовую обмотку трансформатора 26 и через диод 25, транзистор 22 закрывается. Диод 27 препятствует возникновению на коллекторе транзистора22 высокого обратного напряжения,разряжая коллекторную обмотку трансформатора 26,Введение в схему диода 25 резко уменьшает скважность генерации импульсов за счет снижения остаточного напряжения на конденсаторе 24, стабилизирует частоту генерируемых импульсов.Резистор 28 ограничивает ток управляющего электрода тиристорного ключа, На фиг.1 показан тиристор ный ключ в виде симметричного тирис. тора .(симисгора). Возможно также применение обычных тиристоров в этом случае импульсный трансформатор 26 должен содержать две выходные обмотки (как этосделано в известном устройстве).1181085 оставитель И. Головинова ехред О.Неце Корректо иницка ио едактор аказ 5945/57 Тираж 645 НИИПИ Государственного к по делам изобретений и 35, Москва, Ж, Раушскмитета открыти я наб., д. 4 ент", г. Ужгород, ул. Проектна филиал П При многоканальномисполнении регулятора мошностиповторяются лишь блоки 4 и 1,количестворазделительных диодов 12 выбирается равным количест -ву каналов регулирования. Резистор 20ограничивает токтранзистора 11.