Регулятор переменного напряжения

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМ СВИДЕТЕатЬСТВУ(22) Заявлено 16.08.77 (21) 2517227/24-07с присоединением заявки Ль -до делам изобретений и открмтий(53 ) УД К 621. 314, .58(088,8) Дата опубликования описания 18,06.80(54) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯГ:НИЯ 15 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности в электротехнических установках для испытания электрической прочности изоляции.Известно устройство , в котором плавное изменение испытательного напряжения производится дросселем насыщения, включенным последовательно с нагрузкой ЙЗ.Однако это устройство имеет значительные габариты и вес, низкий КПД и искаженную форму выходного напряжения,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой ство, которое содержит два включенных последовательно с нагрузкой транзистора, коллекторы которых подключены к входным выводам, а эмиттеры к выходным выводам, два сильных диода включенных параллельно управляющим переходам транзисторов в обратном направлении 1 23. 2Недостатком известного регулятора является наличие управляющего трансформатора и специального источника для управления напряжением на нагрузке, что усложняет схему и снижает КПД.Цель изобретения -. повышение КПД устройства и его упрощение.Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе переменного напряжения, содержащем два транзистора, коллекторы которых подсоединены к входным выводам, а эмиттеры к выводам для подключения нагрузки, а управляющие переходы зашунтированы диодами включенными в обратном направлении база каждого транзистора через ограничительный резистор, доэирующий конденсатор и резистор смещения, параллельно которому через нормально замкнутый контакт трехполюсного переключателя подключен времяэадающий резистор, подсоединена к коллектору своего транэисто ра и через выпрямительный диод и накопительный конденсатор, эашунтированный.89 4цепи емиттерного повторителя на транзис торе 6, а транзистор 7 в положительные полупериоды полностью открыт эа счет смещения по цепи коллектор-база 7, диод 9, то напряжение на нагрузке 0 (фиг.2 в) в положительные полупеоиоды в интервалах времени, когда ОлОс повторяет вхоцое О 4, а огц ОЛ Ъ Ос повторяет О, , т, е. напряжение 0 на нагрузке следует закону0:Ол пРи Ос 7 4О ф при О (04Заряд конденсатора2 показан на фиг. 2 б, в течении отреэка времени- 14, длительность этого отрезка зависит от постоянной времени цепи эа- Р"цая йла лял 4 ля 3 7413резистором и ограничительным диодом,включенным в обратном направлении, кколлектору другого транзистора, которыйв свою очередь через зарядный диод соединен с общей точкой укаэанных ограни 5чительного резистора и доэирующего конденсатора, причем общая точка соединенияуказанных накопительного конденсатора ивыпрямительного диода через разрядныедиод и резистор подключена к нормально 10разомкнутым контактам переключателя,средний полюс которого связан с соответствующим вхоцным выводом.На фиг, 1 показана принципиальнаясхема устройства; на фиг. 2 циаграммы напряжений, поясняющие его работу.Устройство содержит входные йьвоцы1 и 2 и выходные выводы 3 и 4 дляподключения нагрузки 5, между которыми випочены транзисторы 6 и 7, управ- Юляющие переходы которых зашунтированыдиодами 8 и 9. Соответственно базы кажцого из транзисторов через ограничительные резисторы 10 и 11, дозирующие конденсаторы 12 и 13 и резисторы смещения 2514 и 15, параллельно которым подключены через размыкающиеся контакты переключателей 16 и 17 времязадающие резисторы 18 и 19, подсоединены к коллекторам своего транзистора и через выпрямительные диоды 20 и 21 и накопительные конденсаторы 22 и 23, зашунтированные диодами 24 и 25 и резисторами26 и 27, подключены к коллекторам других транзисторов, которые через зарядные диоды 28 и 29 соединены с ограничительными резисторами и цоэирующимиконденсаторами 1 2 и 13, а точки соединения выпрямительных диодов 20 и 21 инакопительных конденсаторов 22 и 23через разрядные диоды 30 и 31 и резисторы 32 и 33 связаны с контактами переключателей 16 и 1 7, средний плюс которых подсоединен к входным,выводами 2,45Устройство работает следующим образом.Пусть при положении переключателей,укаэанном на фиг. 1, на вход устройстваподается переменное напряжение питания04 (фиг. 2 а), причем в первый моментположительная полуволна приложится квыводу 1, Накопительный конденсатор22 в этот полупериод заряжается по цепи вывод 1 - резисторы 14 и 18, включенные параллельно, - конденсатор 1 2,резистор 10, диоц 20 - конденсатор 22 вывод 2. Так как нагрузка 5 включена в где С емкость конденсатора 22;Й,К В - сопротивление резисторов 10, 14 и 18соответственно,В отрицательный полупериод напряже ния 04 между точками 1 и 2, транзистор 6 полностью открывается током в цепи диод 8 - переход база - коллектор 6. Диод 20 закрывается обратным напряжением, конденсатор 22 сохраняет свой заряд, так как сопротивление резистора 26 выбирается значительно больше СОПРОтивлениЯ (ЙлоЛЙл 4 Й щ /Ила Вц Конденсатор 1 2 перезаряжается в полярности, показанной на фиг. 1 по цепи вывод 2 - циод 28 - конденсатор 12- параллельное соединение резисторов 14 и 18 - вывод 1, В этот же полупериод идет заряд конденсатора 23 и формирование напряжения отрицательной полуволны напряжения О на нагрузке по аналогии с описанным процессом заряда конденсатора 22 и формированием положительной полуволны напряжении ОВ следующий полупериоц заряд конденсатора 22 осуществляется уже суммарным напряжением на конденсаторе 122 и амплитудным значением напряжения 04, Конденсатор 22 в каждый период подзаряжается до все большего значения, и через время4 - 1 опо ределяемым параметрами схемы, напряжение на нем будет больше максимального амплитудного значения напряжения О 4, транзистор 6 полностью открывается при положительной полуволне напряжения и напряжение на выхоце О по2 О 5 7413 амплйтуде (за вычетом падения напряжения на транзисторе в насыщенном режиме) и. по форме повторяется входное напряжение ОАналогичные процессы происходят в другом плече схемы (транзистор 7, конденсаторы 23 и 13) при отрицательной полуволне напряжения, Если переключатели 16 и 1 7 перевести в какой-то Момент времени 1во второе положение, 10 то конденсатор 22 во время отрицательной полуволны перезаряжается по цепи вывод 2 - конденсатор 22, диод 30 резистор 32 - вывод 1. Разряд происходит с постоянной времени гр=К С, 15 которая выбирается такой, чтобы время спада 1-соответствовало бы требуемому значению.Во время действия положительной полуволны амплитуда напряжения О на эмиттерах транзисторов не превышает напряжения 0 , которое имело место на конденсаторе С к моменту окончания отрицательной полуволны и поддерживается на этом уровне за счет тока смещения протекающего по цепи вывод 1- резистор 14 - конаенсатор 12 - резистор 10 - база транзистора 6. Йтя получения длительных по времени отрезков подъема и спада напряжения применяют на- ЗО копительные конденсаторы большой емкости, в основном полярные электролити-. ческие, Для его защиты от обратного напряжения установлены ограничительные диоды 24 и 25, Для уменьшения мощнос ти рассеиваемой в цепи управления применены составныетранзисторы,Регулятор переменного напряжения позволяет при достаточно простом управлении (две переключающие группы контак- О тов) осуществлять плавный подъем и спуск переменного напряжения на нагру.ке. Формула изобретения Регулятор переменного напряжения,содержащий цва транзистора, коллекторыкоторых подсоединены к входным выводам,эмиттеры к выводам для подключениянагрузки, а управляющие переходы зашунтированы циодами, включенными в обратном направлении, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и повышения КПЯ, база каждого транзисторачерез ограничительный резистор, дозирующий конденсатор и резистор смещения,параллельно которому через нормальнозамкнутый контакт трехполюсного переключателя подключен времязадающий резистор, поасоецинены к коллектору своего транзистора и через выпрямительныйдиод и накопительный конденсатор, зашунтированный резистором и ограничительным диодом, включенным в обратном направлении, к коллектору другого транзистора, который в свою очереаь череззарядный диод соединен с точкой соединения указанных ограничительного резистора и доэирующего конденсатора, причемточки соединения указанных накопительного конденсатора и выпрямительного диода через разрядные диод и резистор подключены к нормально разомкнутым контактам соответствующего переключателя,средние полюсы которых связаны с соответствующими входными выводами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 469938, кл. 6 018 31/14, 1974,2, Авторское свицетельство СССРМ 495750, кл, Н 02 М 5/12, 1975,