Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5344 А 1 М 5/25 05 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ С ТЕЛЬ ТВУ 2 бъединение овательной ко, - Киев: обра Чиже ные устройс.102. ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение КПД, Последовательно с тиристором регулируемого преобразователя переменного напряжения в переменное включен пороговый ключевой элемент 5; Падение напряжения . на ключевом элементе 5 ограничивает напряжение питания блока 3 управления. Это позволяет уменьшить мощность, потребляемую блоком 3 из сети при закрытом тиристоре 1. 5 ил.Изобретение относится к регулированию переменного напряжения на нагрузкепри помощи тиристора и может найти применение в портативных регуляторах малойи средней мощности в бытовой и промышленной аппаратуре, например, в регуляторах освещения.Наиболее близким является тиристорный регулятор переменного тока, содержащий диодный выпрямительный мост,диагональ переменного тока которого черезвыводы для подключения нагрузки соединена с выводами для подключения сети переменного тока, тиристор, анод которогоподключен к положительному выводудиагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста, блок управления, выходкоторого соединен с управляющим электродом тиристора, резистор, включенный между анодом тиристора и положительнымвыводом питания блока управления, отрицательный вывод питания которого соединен с отрицательным выводом диагоналипостоянного тока диодного выпрямительного моста,Недостатком является то, что мощность, поступающая в блок управления, несоответствует необходимой величине, Призакрытом тиристоре мощность, необходимая в блоке управления, минимальна, таккак не требуется формирование управляющих импульсов, при открытии тиристораона определяется мощностью формируемого управляющего импульса и не зависит отугла открытия, Поступающая же через резистор в блок управления мощность максимальна при закрытом тиристоре .иминимальна при открытом тиристоре в начале полупериода питающего напряжения.Это противоречие приводит к повышенномурасходу мощности в резисторе и в системеуправления.Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия преобразователяпеременного напряжения в переменное.Указанная цель достигается тем, что врегулируемый преобразователь переменногонапряжения в переменное, содержащий диодный выпрямительный мост, диагональ переменного тока которого через выводы дляподключения нагрузки соединена с выводами для подключения сети переменного тока,тиристор, анод которого подключен к положительному выводу диагонали постоянноготока диодного выпрямительного моста,блок управления, выход которого соединенс управляющим электродом тиристора, резистор, включенный между анодом тиристора и положительным выводом питанияблока управления, отрицательный вывод 5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 питания которого соединен с отрицательным выводом диагонали постоянного токадиодного выпрямительного моста, введеныключевой, пороговый элемент и диод, причем аноддиода соединен с первым выводомключевого порогового элемента и катодомтиристора, катод диода соединен с положительным выводом питания блока управления, а второй вывод ключевого пороговогоэлемента подключен к отрицательному выводу диагонали постоянного тока диодноговыпрямительного моста,На фиг. 1 приведена схема регулируемого преобразователя переменного напряжения в переменное; на фиг. 2 - 5 - временныедиаграммы напряжений,Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное содер-.жит диодный выпрямительный мост 1,диагональ переменного тока которого черезвыводы для подключения нагрузки соединена с выводами для подключения сети переменного тока, тиристор 2, анод которогоподключен к положительному выводудиагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста 1, блок 3 управления, выходкоторого соединен с управляющим электродом тиристора 2 резистор 4, включенныймежду анодом тиристора 2 и положительным выводом питания блока 3 управления,отрицательный вывод питания которого соединен с отрицательным выводом диагоналипостоянного тока диодного выпрямительногомоста 1, ключевой пороговый элемент 5 идиод б, анод которого соединен с первымвыводом ключевого порогового элемента 5 икатодом тиристора 2, катод диода 6 соединенс положительным выводом питания блока 3управления, а второй вывод ключевого порогового элемента 5 подключен к отрицательному выводу диагонали постоянного токадиодного выпрямительного моста 1,Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное работает следующим образом.При закрытом тиристоре 2 напряжениена его аноде соответствует питающему напряжению, Сопротивление резистора 4 выбрано таким, что ток, поступающий черезнего в положительный вывод питания блока3 управления, обеспечивает питание блока3 управления в режиме с отключенной нагрузкой и накопление в нем энергии, достаточной для того, чтобы сформировать один(первый) импульс управления, когда это будет необходимо по условиям управления,В определенный момент времени (когданеобходимо подать напряжение на нагрузкуКн блок 3 управления выдает первый импульс управления в цепь управляющего1725344 50 электрода тиристора 2, Тиристор 2 открывается, напряжение на аноде порогового ключевого элемента 5 поднимается до напряжения его открытия, пороговый ключевой элемент 5 открывается и остается открытым, как и тиристор 2, до конца полупериода питающего напряжения, Положительный импульс от порогового ключевого элемента 5 через диод 6 поступает на положительный вывод питания блока 3 управления и обеспечивает накопление энергии для питания блока 3 управления и формирования следующего импульса, В последующие полупериоды питающего напряжения процесс повторяется.Иа фиг. 2 приведены диаграммы напряжений на аноде тиристорд Оа, нэ фиг, 3 на нагрузке О; на фиг. 4 - на управляющем электроде тиристора Оу, на фиг. 5 - на ключевом пороговом элементе Ок в зависимости от времени для некоторого промежуточного фазового угла открытия. Амплитуда импульса Оопределяется напряжением открытия порогового ключевого элемента и не зависит от фазового угла открытия.В преобразоьателе в рабочем режиме энергия, необходимая для формирования импульсов управлен: . тиристором, поступает в блок управленичерез диод б порциями, не зависящими от фазового угла управления, В режиме с отключенной нагрузкой, когда напряжение на нагрузку не должно подаваться и импульсы управления тиристором не вырабатываются, питание блока управления производится только через резистор 4 от анода тиристора током, необходимым для работы блока управления в режиме с отключенной нагрузкой и для накопления энергии, необходимой для формирования первого импульса управления. Расходуемая при этом мощность может быть весьма малой. Таким образом, мощность, подаваемая в цепь питания блока управления, согласована с мощностью, необходимой во всех режимах работы преобразователя, что обеспечивает его высокийкоэффициент полезного действия.5 Как показали испытания, изобретениеможет быть положено в основу при создании тиристорных регуляторов переменноготока малой и средней мощности.Таким образом, предлагаемый преобра 10 зователь переменного напряжения в переменное позволяет повысить коэффициентполезного действия за счет потребления отпитающей сети минимальной мощности вовсех режимах работы,15 Формула изобретенияРегулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержав;ий диодный выпрямительный мост,диагональ переменного тока которого через20 выводы для подключения нагрузки соединена с выводами для подключения сети переменного тока, тиристор, анод которогоподключен к положительному выводудиагонади постоянного тока диодного выпрями 25 тельного моста, блок управления, выходкоторого соединен с управляющим электродом тиристора, резистор, включенный между анодом тиристора и положительнымвыводом питания блока управления, отри 30 цательный вывод питания которого соединен с отрицательным выводом диагоналипостоянного тока диодного выпрямительного моста., о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что, сцелью повышения КПД, введены ключевой35 пороговый элемент и диод, причем аноддиода соединен с первым выводом ключевого порогового элемента и катодом тиристора, катод диода соединен сположительным выводом питания блока уп 40 равления, а второй вывод ключевого порогового элемента подключен котрицательному выводу диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста,1725344 О иг.2 И О Составитель Л.КостинТехред М.Моргентал Корректо Н.Химчук да имишинец аказ 1183 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Кнт СССР водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101