Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

)5 605 Г 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВУ ОРСКОУУ же вто 15, в транзи- тируюИзо кеи мож венно сопроти ройств, электро ения - упрощение устрой спол- авля 9 и тель и ГО СУДА Р СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР ч. 974362, кл, С 05 Р 3/04, 1982,Авторское свидетельство СССР М 1626368, кл, С 05 Р 1/14, 1989.(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕ- МЕННОЕ ретение относится к электротехниет найти применение преимущестсоставе электрических печей вления или осветительных усттакже для вторичных источников итания.изобрет ства.На фиг,1 показана принципиальная электрическая схема регулируемого пре б разователя переменного напряжения в переменное; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Регулируемый преобразователь (фиг.1) содержит ключевой регулирующий элемент 1 в составе однофазного диодного выпрями- тельного моста 2, силового транзистора 3 и датчика 4 тока, Имеются еще нагрузка 5 и блок 6 защиты. Последний содержит й нительный элемент 7 на тиристоре, упр ащий транзистор 8, первый диод делитель 10 напряжения из последова но соединенных первого 11, второго(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - упрощение. При возникновении токовой перегрузки ключевой регулирующий элемент остается в запертом состоянии до окбнчания полупериода напряжения питания. При этом обеспечивается однократное срабатывание защиты во время каждого полупериода напряжения питания и повторные включения оказываются невозможными, Исполнительный элемент вьполнен на тиристоре и дополнительно введен диод, соединенный с исполнительным элементом благодаря чему достигается поставленная цель, 2 ил. третьего 13 резисторов. Имеются та рой диод 14 и защитная ВСО-цепоч ряде случаев в цепи базы силового стора 3 может быть включен неинве щий усилитель 16 мощности,При этсм вход переменного тока диод- ного моста 2 соединен с первым выводом 17 для подключения сети и первым выводом для подключения нагрузки 5, а вторые выводы для подключения сети и нагрузки 5 соединены между собой и с выводом 18, Коллектор транзистора 3 подключен к положительному выводу постоянного тока моста 2. Эмиттер транзистора 3 соединен с первым выводом датчика 4 тока, второй вывод которого соединен с отрицательным выводом постоянного тока моста 2, Внешний источник управляющего напряжения Еупр подключен к первому 19 и второму 20 выводам, связанным соответственно с базой и эмиттером транзистора 3, в частности, через усилитель 17.Вход делителя 10 напаяжения подключен к выводам коллектора и эмиттера транзистора 3, Пеавый выход 14 делителя 10. представляюЩий сОбОЙ абЩЫО точку са 8 динения резисторов 11 и 12, соединен с базой транзистора 8, коллектор которого соединен с первым выводом 19 для подключения внешнего источника управляющего напря- жениЯ Еулр. ВЫВОДЫ УпРавлЯОЩега эл 8 ктРО- да и катода тслристора 7 подключены к первому и второму выводам датчика 4 тока соответственно, Анод диода 9 соединен с эмиттером транзистора 8, Второй выход делителя 10, поедставпяОщий собой общую точку соединения второго 12 и третьего 13 резисторов, подкгючен к аноду диода 15, а катоды диодов 9 и 15 соединены с анодам тиристора 7.ВСЭ-цепочка 18 подключена параллельно промежутку коллектор - эмиттер транзистора 3. Цепочка 16 предназначена для улучшения траектории выключения транзистора 3.Предлагаемый преобразователь работает следующим образом,Прсл падач 8 напряжения питания Еп на выводьг 17 и 18 и управляющего напряже. ния Еупр на вываць 19 и 20 транзистор 3 насыщаемся в течение интервалов времени (О Т 1) И Т 2 Тс 1/2) Пака Мс Новенкая ВВЛИЧИна Еп не превышаетуравня Ео(фиг,2,а,г). Здесь Тп - период напряжения Тл, Б интервалах времени (Т 1,Т 2) транзистор 3 запирается, поскольку напряжение Еупр обращается в нуль (фг.2,г), В этих услои нагряжение Е на нагрузке имеет форму синусоиды с; вырезанной центральной частыа вс время каждого полупериада фиг,2,8), Соответс.гвенно, напряжение Е 1 на ключевом регулслруюЩем элементе 1, т,8, на кОллектаре транзистора 3, В интерВалах1,Т 2) им 88 т форму, показанную на фиг,2,б: грактически Вс 8 напряжение питания В этих интервалах прикладывается к коллектору транзистора 3.Напряжение Е 1 а на базе транзистора 8, поступающее от первого выхода 14 делителя 10 и пропорциональное Е 1, отпирает база-эмиттерный переход транзистора 8, В нормальном режиме работы ток 5 нагрузки 5, протекающий через датчик 4,.не создает на нем падение напряжения, достаточное для отпирания тиристора 7, включенного последовательно с транзистаоом 8 через диод 9. Поэтому выводы 19 и 20 управляоЩего напРЯжениЯ Еупр В этих Условилх не закарачиваются через транзистор 8, диод 9 и тиристор 7. Таким образом, при нормальном режиме работы т,е, при отсутствии перегрузок па току) блок б защиты не влияет на рабату ключевою регулирующего элемента 1,При возникновении таковой пере.рузкиНапример, при аварийном коротком замы 5 кании нагрузки 5) так 5 нагрузки начинаетрезко возрастать в течение интервала времени сО,Тз), при этом транзистор 3 выходитиз режима насыщения и падение напряжения Е 1 на нем увеличивается фиг,2, д,е,ж),10 В результате в мсо.1 ент Тз, когда так 5 достигает максимального допустимого значениядол, падение напрякения Е 4 ка датчике 4тока становится достаточным для атпираьИя тиристара 14 фиг.2, д,е), Напряжение15 Е 1 и пропорциональное ему напряжение Е 1 она выходе делителя 10 к моменту Тз оказь- ваатся достаточными для отпирания транзистора 8, Таким образом в момент Тзтранзистор 8 и тиристор 7 оказываются ат 20 крытыми одновременна, чем достигаетсяпрактически короткое замыкание выводов19, 20, к которым подводится управляющеенапРЯжение Еусср. В РезУльтате тРанзистоР.3 запирается и так 15 в нагрузке 5 прекраща 25 ется, При этом напряжение Ена коллекторе транзистора 3 станаВится близким к Еп,а напряжение Е 1 о на первом выходе делителя 1 О остается дастата,ным для поддержания транзслстара 8 в открьстам состоянии,30 Тиристар 14 удерживается в открытом состоянии пад действием напряжения, поступающего через диод 15 второго выходаделиея 10,Таким образом при таковой перегрузке,";:.Очевай регулирующий элемент 1 остаетсяв запертом состоянии, с момента Тз да момента Тп/2 Окончания полупериада напря 5 жекия питания Еп фиг.2, е,ж), т,е, в течениевремеки Тп/2 - Тз. Диод 9 обеспечиваетзащупу транзистора Я.от появления обратНОГО НаПря;КЕНИя МЕжду КОЛГсЕКтараМ Из"Иттерам, которое могло бь поступать ат10 второго входа выхода делителя 10, В маме-т пеРехоДа напРЯжений Ел и Е 1 чеРезкуль тиристор 7 выключается и поэтому кначалу следующего полупериада блок 6 защиты отключается от выводов 19 и 20 управ 15 ляющега напряжения. Однако, если к этомуВРЕМЕНИ асс/2 фаКтОр НаГруЗКИ Продапжает действовать, то описанные процессы повторяются,Итак, в паедпагаемам регуляторе при20 возникновении токовой перегрузки обеспечивается однократное срабатывание защиты во время каждого палугсериаданапряжекля питания; повторные (" пробные") включения оказываются невозможными, Этот результат достигается болеепаастыми средствамл, чем в устройствесссъата с )1 с:ъ)77597 Еулр Формула изобретения Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий ключевой регулирующий элемент, ВЫПОЛНЕННЫЙ В ВИДЕ ОДНОфаЗНОгО ДИОДНОГО выпрямительного моста, вход переменного тока которого соединен соответственно с первым выводом для подключения сети и с первым выводом для подключения нагрузки, причем вторые выводы для подключения сети и нагрузки объединены, силовой транзистор, коллектор которого подключен к положительному выводу постоянного тока однофазного диодного выпрямительного моста, эмиттер силового транзистора соединен с первым выводом датчика тока, второй выход которого соединен с отрицательным выводом постоянного тока однофазного диодного выпрямительного моста, первый и второй выводы для подключения внешнего источника управляющего напряжения, соединенные соответственно с базой и эмиттером силового транзистора, блок защиты, содержащий исполнительный элемент, управляющий транзистор, первый диод и резистивный деигель напряжени 5 из последовательчо соединенных первого 25 Второго и третьего резисторов, во. - Оторого подключен параллельнс Вывсд,.;:ол лектор - э:иттер" силового т; :стора причем перьый Выход р 83 истивнОГО делите ля напряжения, преДстаел 5 ющий собой Об 30 щую точку соединения первого ; Второгорезисторов, соединен с базой управлягоще.го транзистора, колектор котооого соединен с Обузой силового транзистора, О т л и - ч а ю щ и й с я тем, чтс, с цел.О прошения 35 ввеДЯН Второй ДисД, исполнитсльный эл 8- мент выполнен на тиристоре, выводы "Управляющий элетрод - катод" которого подклюцены параллельно первому и Второму Выводам датчиа тока соответственно, 40 анод первого диода соединен с эмиттеромупрааляОщего транзистооа Второй Выход резистивногс делителя напряжен я, пред ставляющий собой общуО точку соединеню второго и третьего резисторов, подкл;Очен45 аноду второго Диода, а атоды первого иВторого диодов соединень; с ансдом тиристора.Редактор С,Патруше Тираж Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 иззодстзенно-издательский койбйнвтТГатент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Закаэ 85 дз ВНИИП оставител ехред М.М С.уманскай нтал Корректор М.Кучеря