Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

(19) 02 М 5/257 РЕТЕНИЯ бъеди нение тельнойв. Тех- стройл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(21)4795395/07(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕ ЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ а ПЕ ЕМЕНКОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике, Цель изобретения - повышение КПД.Последовательно с тиристором 2 регулируемого преобразователя переменного напряжения в переменное включен пороговый . ключевой элемент.8, Падение напряженияна ключевом пороговом элементе 8 обеспечивает заряд конденсатора 7 при открытомтиристоре 2. Это позволяет уменьшить мощ ность, потребляемую блоком 3 управленияиз сети при закрытом тиристоре 2, и, следовательйо, повысить КПД. 5 илИзобретение .относится к регулированию переменного напряжения на нагрузке при помощи тиристора и может найти применение в портативных. регуляторах малой и средней мощности в бытовой и промышленной аппаратуре, например в регуляторах освещения.Наиболее близким к предлагаемому является тиристорный регулятор переменного . тока, содержащий диодный выпрямитель-, ный мост, диагональ переменного тока которого через выводы для подключения, нагрузки соединена с выводами для подключения сети переменного тока, тиристор, анод которого подключен к положительному выводу диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста, блок управления, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, резистор, включенный между анодом тиристора и положительным выводом питания блока управления, отрицательный вывод питания которого соединен с катодом тиристора.Недостатком известного преобразователя является то, что мощность, поступающая в блок управления, не соответствует необходимой величине, При закрытом тиристоре мощность, необходимая в блоке уп. равления, минимальна, так как не требуется формирования управляющих. импульсов, при открытии, тиристора она определяется мощностью формируемого управляющего импульса и не зависит от угла открытия, Поступающая же через резистор в блок управления мощность максималька при закрытом тиристоре и минимальна при открытии тиристора в начале полуПериода питающего напряжения. Это противоречие приводит к повышенному расходу мощно-, сти в резисторе и в блоке управления.Целью изобретения является повышение КПД преобразователя переменного напряжения в переменное.Укаэанная цель достигается тем, что в регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий диодный оыпрямителькый мост, диагональ переменного тока которого через выводы для подключения нагрузки соединена с выводами для подключения сети переменного тока, тиристор, анод которого подключек к положительному выводудиагокали постоянного тока диодного выпрями- тельного моста, блок управления, выход которого соединен с.управляющим электродом тиристора, резистор, включенный между анодом.тиристора и положительным выводрм питания блока управления, отрицательный вь 1 вод питания которого соединен с катодом тиристора, введены первый и второй диоды, конденсатор и пороговыйключевой элемент, при этом пороговый ключевой элемент включен между катоддм тиристора и отрицательным выводом5 диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста, катод первого диодасоединен с положительным выводом питания блока управления, анод первого диодасоединен с катодом второго диода и первым10 выводом конденсатора, второй вывод которого подключен к отрицательному выводудиагонали постоянного тока диодкого выпрямителького моста, а анод второго диодасоединен с отрицательным выводом пита 15 ния блока управления,На фиг.1 приведена схема регулируемого преобразователя переменного напряже, ния в переменное; на фиг,2-5 - временныедиаграммы напряжений.20 Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное содержит диодный выпрямительный мост 1,диагональ переменного тока которого черезвыводы для подключения кагрузки соедине 25 на с выводами для подключения сети пере-менного тока, тиристор 2, анод которогоподключен к положительному выводу диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста 1, блок 3 управления, выход30 которого соединен с управляющим электродом тиристора 2, резистор 4, включенныймежду анодом тиристора 2 и положительным выводом питания блока 3 управления,отрицательный вывод которого соединен с35 катодом тиристора 2, первый 5 и второй 6диоды, конденсатор 7 и пороговый ключе-.вой элемент 8; который включен между катодом тиристора 2 и отрицательнымвыводом диагонали постоянного тока дйод 40 ного выпрямительного моста 1, Катод первого диода 5 соединен с положительнымвыводом питания блока 3 управления, аанод - с катодом второго диода 6 и первймвыводом конденсатора 7, второй вывод ко 4 Б торого подключен к отрицательному выводудиагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста 1. Анод второго диода6 соединен с отрицательным выводом питания блока 3 управления.БО Регулируемый .преобразователь пере, менного напряжекия в переменное работает следующим образом,При закрытом тиристоре 2 напряжениена его аноде соответствует питающему на 55 пряжению. Сопротивление резистора 4 вы-брано таким, что ток, поступающий черезнего в положительный вывод питания блока3 управления, обеспечивает питание блока,3 управления в режиме с отключенной нагрузкой и накопление в нем энергии, доста1709478 20 30 40 точной для того, чтобы сформировать один (первый) импульс, когда это будет необходимо по условиям управления.В определенный момент времеви(когда необходимо подать напряжение на нагрузку Вн) блок 3 управления выдает первый импульс управления в цепь управляющего электрода тиристора 2. Тиристор 2 открывается, напряжение на аноде порогового ключевого элемента 8 поднимается и одно- .10 временно через диоды Б и б заряжается конденсатор 7 до напряжения открытия порогового ключевого элемента 8. Последний открывается и остается открытым, как и тиристор 2, до конца полупериода питающего напряжения. При этом напряжение. отконденсатора 7 через первый диод 5 поступает на положительный вывод питания блока 3 управления для формирования следующего импульса. В последующие полупериоды питающего напряжения процесс повторяется.На фиг.2 приведены диаграммы напряжений на аноде тиристора Оа, на фиг.3 - на нагрузке Он, на фиг.4 - на управляющем электроде тиристора Оу, на фиг.б - на ключевом пороговом элементе Ок в зэаисимости от времени для некоторого промежуточного фазового. угла открытия,Амплитуда импульса Ок определяется напряжением открытия порогового ключевого элемента и не зависит от фазового угла открытия,В регулируемом преобразователе в рабочем режиме энергия, необходимая для формирования импульсов управления тиристаром, поступает в блок управления через диод 5 порциями, не зависящими от, фазо; вого угла управления. В режиме с отключенной нагрузкой, когда напряжение на нагрузку не подается и импульсы управления тиристором 2 не вырабатываются., питание блока 3 управления производится только через резистор 4 от анода тиристора 2 током необходимым для работы блока 3 управления в режима с отключенной нагрузкой и для накопления, необходимой для формирования первого импульса управления. Расходуемая при этом мощность Может быть малой, Таким образом, мощность, подаваемая в цепь питания блока 3 управления, согласована с мощностью, необходимой во всех режимах работы регулятора, что обеспечивает его высокий КПД.,Предлагаемый регулируемый преобразователь может быть положен в основу при, создании тиристорных регуляторов пере-. менного тока малой исредней мощности.Таким образом, предлагаемый регулируемый преобразователь, позволяет повысить КПД эа счет потребления от питающей сети минимальной мощности во всех режимах работы,Формула и зоб ретен ия Регулируемый преобразователь . переменного напряжения в переменное, содержащий диодный выпрямительный мост, диагональ переменного тока которого через выводы для подключения нагрузки соединена с выводами для подключения сети переменного тока, тиристор, анод которого подключен к положительному выводу диагонали постоянного тока диодного выпрями- тельного моста, блок управления, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, резистор, вкрюченный меж-. ду анодом тиристора и положительным выводом питания блока управления, отрицательный вывод питания которого соединен с катодом тиристора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД, в него введены первый и второй диоды, конденсатор и пороговый ключевой элемент, при этом пороговый ключевой элемент включен между катодом тиристора и отрицательным выводом диагонали постоянного тока диод- ного выпрямительного моста, катод первого диода соединен с положительным выводом питания блока управления, анод первого диода соединен с катодом второго диода и первым выводом конденсатора, второй вывод которого подключен к отрицательному выводу диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста, а анод второго диода соединен с отрицательным выводом питания блока управления.Заказ 434Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКЩ ССС 113635, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4 Ю Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагарина, 1 О 1