Преобразователь переменного напряжения
Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и области применения. В конце каждого полупериода питающего напряжения с помощью узла 9 обнуления конденсатора 10 времязадающей RC-цепочки производится полный разряд конденсатора 10. Благодаря этому во всем диапазоне регулирования фазовый угол включения силового тиристора 2 пропорционален величине напряжения задания . Дополнительный выпрямитель 3 разграничивает цепи схемы 6 управления силоаым тиристором и цепь нагрузки. 3 ил.
сО(Оэ г.г(аетсгих
СО(34М1ИС I È×Å СКИХ
vат жлик (s()s Н 02 М 5/257
ГОСУДАРСТВЕ й%з!Й K0MN1ET
f10 изОБРетениям и откРытиям
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Оиг 7
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 1746385/Q7 (22) 06.1О.G9 (46) 07.01.52. Ьюл. и 1 (71) Криворожский металлургический комбинат им. В. 1!. Ленина Криворожсталь" (72) Ю. В. Трегубов, Д. И. Беличенко, А, Я. Семенко, А, B.Череватый, Н, Д. Мицная и Н, И. Штанько (53) 621.3 !4.2(038.8) (56) Скаржетта В. А. и др. Устройства автоматики на тиристорах. — Киев . Техника, 1974, с. !12. 113, рис. 72б. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО нАпряжи-1ия (19) « Ц )1)) 70425 1 A l (57) Изобретение относится к преобразовательной технике, Цель изобретения — расширение диапазона регулирования и области применения. B конце каждого полупериода пита ощего напряжения с помощью узла 9 обнуления конденсатора 10 времязадающей RC-цепочки производится полне(Й разряд конденсатора 10. Блдгодйря этому ео всем диапазоне регулирования фазовый угол включения силового тиристора 2 пропорционален величине напгяже (ия задания. Дополнительный выпрямитель 3 разграничивает цепи схемы 6 управления силовым тиристором и цепь нагрузки. 3 ил, 1704251
Изоб()етение от«(осится к пб/)асти преОбразоват(„ льнО(т техн )ки. 11 частности к и еобразователям «13(р:::;е« ия, и можеT быть прои(.(уществен«>о искu>tьэовано в реГУ> ги РУ . (., > (->. Э Л (К Т Р 0 Г«><) 1>> () ОДЕ П О С т Й Я Н Н 0 ГО И пе1м(ле«!! >ОГО токэ с Г!е(2 л«ен«(<зй наг р j:!к >й, И за(!с ген регул ятер и >г ряэ<е)(кя для «13
f рузки с переменным «О-ф л((ие«ттом и схемой упраале«11.я, синхронизируе «ой энодным напри»;ением, содепжа!ций под;;.: .eí«Ièé к и(.точнику 01(а(:ия переменlIGI O ТОКИ РЬ!П«)ЯМИТ -/II> С f>IOС Гоеай СХЕМОЙ в!.:прим/;с.н,sl, силовой ти<-;!стор, ек/!!ОчснН Ь It В П Oi.то«! Н НУ«0 Д>13«,»1>- ЛЬ 10СТ3, И подк/««Оч<. Нный к выпр;лп ;.е)т
Однако известн !й регуляторне обеспечивает плавность регул(1ровя1(ия и устойчиBocTb работы при шире-Ом диэпээс/«(е регулирÎвсп(ия напряжен«.я, что обуслoD I(tвает его низку!о эффективность.
Значение вь ходного напряжения регуляторэ Обр.=тно и роп Орцие .)ль(1а фаэовому углу вклю (ения силового тиристора. CL;/IOвой тиристор включается (<Ол)(екторным током транзистора, (;Ол)снт времени oi« 1С-цепо . ., Прапор(,1(О«(эльныл> зна ению н д и р я ж с н 11 я э ад а « (и я . М ал <; . 4 О щн ы Й т 11 1) истор и импульс«1ый т«)ансформатор служат уве,".Ичвi«1«o (<рут:(знк переднег04ро(«та управляют. (О им()ульсэ сил<>вого г(рис(орэ. Силов<)it тиристср, от(-,(ивась, шунтирует вход стабилизат01>= напряжения, вс>)едст(в.е (его вы»<,днсе «(эпГ/яжен«1() стабил(вэа> i 0„ .) с(13>д ) ет до ((у>):. эта(и (10((е нт ДО КO(;Ца Пofl<) fiЕP1(Э,Д,а Рf(Ò3Ю((,<ЕГО н;!пРЯже«I:10, «,<)Tf 3 ((I (.(() i 1Я) ИСTOP к(ь>ваетг», канд<..II(,э (О«) <.:((чзлдэ;<)1!(> 1 Е(. 11" г(<:>YII Рэ )Яжэ(т:-, !.,- . (>I го ()(« fQ 55 ничивающий резистор, силовой тиристор, р>.з(;стоp рf) )P 4«33t1-, югцсй Е С-t c(10 (ки, Г1 р(1 3«(«ченl . 4>< фазовОГО уГлэ «! I<;Iю (ения силов0 го тпристорэ, б/(иэ«<1«х к 180, г реме(/и для о полно(о разряда конденса(ора времязадаt0I(le:.1 RC-цепочки недостаточ«;о, и на конденса)оре времязадающей RC-цепочки сохраняется Остэто !ное напри:ке«(ие. В реэул "13Te этого нарушается пропорциональность fte)<ду «еличиной задающегÎ напряжения и врем: нем заряда Pot(ge«tc3ropa времязада«ощеи RC öel«î и;и. Конденc3rop времяэадаю(цей RC-цсг«очки из-за 11ме«3>(lfef Ocff на «(см дэ пода (11 зада«още(О н.-.гриже(;ия сстато но 0 tteop; кон(1я заряж"-efcf« быстрее заданного в()ел!ени. вследствие чс ГО с,fIOBoi> ((:pècTo f) oTI: pьша(!Tcя при меньшем (, азова(1 угле включения, и выходное напри)кенпе регуля(ора оказывается больше заданного. До ко«ща полупериода питающего напряжения конденсатор разряжается полностью, и в течение следую(цего полупериодэ пита(ощего напряжения задающий сип(ал обрабатывается без ое,;.бок, но в конце полупериода питающего напряжения конденсатор еремязада!0(цей RC-цепочки снова сох()31(яет остаточное напряжение. Таким образом, регуля)ор при фа)зов«(х углах включения силового11 ристорэ, близких к 180, работает нестабильно. Такая нс:стабильная работа регулятора может быть устранена лишь сужен,e(.1 диапазона регулирования напряжения в сторону уменьшения фазового угла еключ"ния силовогo тиристорэ до значения, при котором остаточное напри»;ение конденсатора впемяэадающей RC-цепочки пре! Обрежительно (ало в сравнении с напряжением зада«!ия. Это с«п1жает эффектив«!Ость регулятора. Сократить время разряда конденсатора времяэадающей RC-öå(IO(ки путем уме«!ьшения сопротивлений токоогранпчиеающес0 p("çè TQpd и резистора ьремязадэ«ощей RC-цепочки не представляе«ся возможным. Ул ень!(!ение сопротивления токоограничива(0(це(о резистора Г(риводит к перегрузкам ПО ток « схемы )/п(>аелсния сиво г ы 4 TltpL«cTO ром, а уменьшение сопрот((аления резистора Прел(язада«о(дей RC öeoo f,p0fIe того, недостатксм иэвecTHo(o регул(! Торэ являе Гся невозможн(сть работ ы регулятора на нагрузку f Г1р. г «<л!()чен«и нагрузки ((noc o::I>(I;Io /(иэ(о! Л1L выпрями)ельного tocT;! р;>гулигорз 1oK,I cx(. .11;! уп1)ас(ле«((!я г!рохо., ((to l(e (ll нэ<руэ; 1, 0(<лзы(!()((,е(1 в !((Я((ие (13 работу р>(. г,
1704251 >Ióþ длаг<)иа(((, моста вы! рsi!<и)еля 1 со стоji0lil! Ис (О«! (ихB> п(1тания. Преобр.l..o«Bren!;>- :б>)т;>От (:л дук)щим ".браза Подvf; >-I !I(. П>)(Об(, 330 B ел>я к пи13ю(це((се;! Осу(че(.твля;.(Вя ((гсг(с подачи и (<>о>)(лиров пель 6 сигна (03 у«рз .ления cui,03ÛÌ TIif)> .С i(ЭРО,"Л <ЛЗКСИ IB(II ° (- -ifo 33;1, >IO щеfo сигнал;. Up. Г(ров(1(!)л:.)(ц"Го амплитуду I: B ï р ÿ >I(B I! v sI н л выходе с т а >" и >) (13 3 т О р 3 > с :< а П 3 С 0 М, O: >: (; Ч Е . И г) а .О (> И (Л > Л Д () Х (Н а Е Уф Е Р" жанне си" Ptoi 0 тиристора 2;. Зл>крь(тол< состоянии (г)б . <((г> дос Га<0:<но 1- 2 !> запo(;3). ! !! Р(Л 3TO! Я ГГ !" I ý!B КажДOS> По» ОВИ! Ы П!Э>)И >Да ПИТа(ui (Его Наfl ГС-цепо (ки 11. Б конце I B».дой Г!Олос..г<ы периода, ксгда мгновснное зн. <ение напряжения ста".: лизатора 5 падает до нуля, конденсатор 18 в узле 9 обнуления, заряженнь(>г(до н.=.пряжения стэбилиза((ии, станови Гс: источником гl. ;(ания второго тра((зистор; 15, огкрывач посл:-дний отрицательнь>, потенциалом, приложенны"1 к базе 0»IO;,и, сл!<но зл<1Г) ера че>эез резистор 15. Второй тр,нзистор 15 0)крывается и, шунтируя < снденсатор 10 своим переходсм коллектор — змиттер, полн(эсть:0 разря>кает его, об сие <(1331 таким î)j 33î(< нулевые начальные условия для сл ду(<)(цего полупориода пигаюв(его напряжения. Если сни>((3(ь иапряже <ИО задания U, пУте<л Уме:.. (loot!<«; напРЯ>ке;<.ьа О х, то каждому <(>и, 00!!Знному значен<1(о напр:-.жения соот >стствует определенный угол открывани тиристс>ра 2 (ф(1(. 2). 1еперь jIBбота усfpайства заключае)ся в том, что (лГнпсеli >ае 3! вчг)ние напря>кения Г<3 <(OII деисатор» 10 в каждом полуиерипде ГПITB(ощего -. *!рях: .ния растет от нуля до cf)3BtIpt of 0 с напряжением зада<(ия (1,>, после чего пергый транз. стор !.1 от>p .. .I)Bется, ко;(лектг>!)>(ый TOK < рл>lз<1стора ь".лю чает тири:""op 7, который через имг!ульс>(ый Tj)BIItсфаp; ..">тор 8 f)OÄ>!Oò 0)пиj>3!ÎÙ(<è и<л пульс на гилово . тиристпр " и зашунт >рует выход стабилизатора 5 нап>(,я>-.ения, тек l o роткогÎ земь(кания которого ()гра(>и <еft резисторо(; 4. При ВТ081 коиденса!Г>р 18 с та>! О(! iс г< ис 0 <н икОм I;! IT .< н! . . (I)of)OГО 1рач";1 ..1«:! 15 г; уэлг 9 (>, ;.>уле><и < г> ЕГО И Ot< CI :.I- .< (; .Рс .>З,(Г>Л< > (..i" " > >(, ) .",>Т10 ! 40 1г 5 т)р (((у(г(ирует toilд <(сатор 10. А TBv, KBK )ирис<(р 7 закрывается ll раси(унтирует BLI ход стабилизатора 5 толька В конц полуие риода питя<0(цего II )Itpÿæ()fièst, то и до конца иолупериода ((!Та(0(((е(0 ilïiiðÿæåt<è
Г1реобразова)ел! обладает следующими преимуществами перед известным: более зффек!Ивная рабо)а, обугловленная тем, что расширен ди3иазон регулирîвания напряжения и обеспечены пла! ((Ость регулиров"i(ия и стабильность раба)ы во всел; диапазоне за сче) принуд ".тельного разряда конденсатора времязада(ощей RC-цепочки; рас(вирение области применения за счет введения в схему преобразователя дополнительного выпрямителя с мостовой схемой ВЫП!)ЯМЛЕИИЯ, ЧТО ПОЗВОЛИЛО ВКЛ(0«ОТ! IIPP. образогатель на нагрузку и переменно(о, и постоянного тока, Формула изобретения Преобразователь пере!ленно(о напряжения, содержащий соединенные последовательно выводы для подключения источника питания, мостовой выпрями)ель и выводы для подключения нагрузки, включенный в цепь диагонали постоянно(о тока f<0cToBo о выпрямителя силовой тиристор, це(<ь (1з последоьательно включеннс го входных выводов стабилизатора напряжения и ToI(o0I раничива<ощего резистора, при этом к выходу стабилизатора напряжения иодклю Ioli вход форм<<роватечя си(палов управления силовым тиристорол1, I;Ol0ðü(й содержит времязадающую RC-цепо Ity, вклю (енные последовательно источник напря>кеГ<((я задания и змиттер-коллекторньи! переход первого транзистора, база котороfo по;.,клк)чена к общей то <хе вре(<язадающей R(..-цепочки, о т л и ч а ю щ и и с я тем. что, с цель<0 рг>сш((!)ен(!я диапазона регулирования и области ир(1л<енения, введен д(1полнительный мосто(ой выг<рчмит<.ль, в! !в(>ды переменного то".а кoTo,»; f 0 иод(л» ((((ь! v, вы впдал1 дл >! По,";к 1 >o !pl I I (1()To« t> ti: ИнтаНИЯ, а К ЕГО ВЫВОД. М ПОСT(. И <ЧО )алла ио";I(Ilo t(?Ill,t край(>„, е выводы l(PI>;! IIB ио(II(1 >(Г>i! )1ЕЛI Но Геt г,(,I>(>(IIIIX TO О(» ji", >! > B!О 1704251 t ! ! !! ! ! ! ! 1 ! ! Г! / (! (Щ>л в;;.; о pcýècòîp>à и входных выводов стабилиз."тора .апряжения, в формирователь c«IH3l1oFi упра елеl>ия силОШ4м тиристо ром ввел" ы маломощный тиристар, имп;льсный Гра>:сформатор и узел обнуления, сило- 5 вой пе "е ход малг>мов>ного тиристо;;;3 и Гicp!!Ilчнля обмотка и 4пульсного трансч>ор ма орэ, Орт «руют послсдовательную цепь, подклгоч; нуго к I,>xo,>ó с1абилиэатора напря>хсни, вторичная обмотка импульсного 10 трапc>. >: j I%3 Гора формирyñò выходные BH вод0 : -,;ми рова тел я г.игн алов уп раек =ни я тир. сторс>м и подк»очена к его управляющему r, рехг>ду, управля; щий вывод маломощГ>о О I ирис тора ппдкл овен к коллектору 15 первоГ;> .Гранзистсрз, >зел Обнуления содержит диод, 01орой транзистор, конденсатор и резистор, при это резис Гор узла ОСнуления подкл.очен параллельно выход >> стабилизатора напряжения, конденсатор уз Ià îбнуления L I;ëI0÷ãí параллельно HСцепочке, эмиттер-коллекторный переход второго транзистора включен между свободным выводом конденсатора гремя задающей RC-цепочки и базой nepnoro транзистора, база в-opolu транзистора подключена к общей точке резистора и анода диода узла обнуления, катод диода соединен с змиттером второго транзистора, выводь конденсатора и резистора узла обнуления, не свяэ; нные с диодом, обьсдинены.! ! 1 1 ! l°. ! 1704251 ij t I 7и 5 Составитель И,Головинова Редактор Н.Бобкова Техред M.Mîðãeíòàë Корректор Q.Öèïëå Заказ 60 Тираж Подписное ВНИ1 ПИ Государственного ком1тета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1 .3035, Москва. Ж-35, Раушс,ая наб., 4/5 ю Производственно . зд:гтельскi .i комбинаг "Патснт", г, Ужгород, Ул.Г;нар.,нл, 101
