Регулятор переменного напряжения
Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем ограничения пускового тока. В устройство введен дополнительный каскад 6 управления, содержащий регулируемое сопротивление 11 в виде полевого транзистора и времязадающую резисторноемкостную цепь. После подключения к сети сопротивления канала полевого транзистора плавно уменьшаются. При этом изменяются параметры фазосдвигающей цепи релаксационного генератора 5 импульсов. Благодаря этому происходит плавное увеличения тока нагрузки устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 5/257
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 838693 (21) 4803783/07 (22) 19.03.90 (46) 07,03.92. Бюл. ¹ 9, (71) Производственное объединение "Красноярский машиностроительный завод" (72) Е.Л.Гаранин (53) 621,316,722.1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 838693, кл. Н 02 М 5/25, 1981. (54) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение КПД и
„, Д2„„1718351 А2 надежности путем ограничения пускового тока. В устройство введен дополнительный каскад 6 управления, содержащий регулируемое сопротивление 11 в виде полевого транзистора и времязадающую резисторноемкостную цепь. После подключения к сети сопротивления канала полевого транзистора плавно уменьшаются. При этом изменяются параметры фазосдвигающей цепи релаксационного генератора 5 импульсов.
Благодаря этому происходит плавное увеличения тока нагрузки устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
1718351
Изобретение относится к области элек тротехники, может быть использовано в электротехнической промышленности, например, для регулировки яркости ламп накаливания и является усовершенствованием изобретения по авт,св. М 838693.
Известен регулятор переменного напряжения, содержащий включенный последовательно между источниками питания и нагрузкой регулирующий ключевой элемент, выполненный в виде тиристора, включенного в диагональ постоянного тока выпрямительного моста, симистор, анод и управляющий электрод которого подключены в диагональ переменного тока выпрямительного моста, и релаксационный генератор импульсов, вход которого подсоединен к диагонали постоянного тока выпрямительного моста.
Недостатком устройства при подключении его к источнику питания, если заранее с помощью подстроечного резистора была задана требуемая величина переменного напряжения на нагрузке, является отсутствие ограничения пускового тока нагрузки в момент подключения регулятора к источнику питания за счет плавного нарастания тока нагрузки. .Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, Для достижения цели в регуляторе переменного напряжения введен дополнительный каскад управления, подключенный между фазосдвигающей цепочкой релаксационного генератора импульсов и положительным выводом выпрямительного моста, содержащий регулирующий элемент и времязадающую резисторно-емкостную цепочку, для питания которой. постоянным напряжением введен нестабилизированный источник вторичного электропитания.
В качестве регулирующего элемента каскада управления используется полевой транзистор с индуцированным каналом итипа, истоковая цепь которого связана с положительным выводом выпрямительного моста, стоковая цепь — с подстроечным резистором фазосдвигающей цепочки релаксационного генератора, а к затвору полевого транзистора подключен выход времязадающей цепочки, конденсатор которой связан с положительным выводом выпрямительного моста и подключен к положительному полюсу источника вторичного электропитания, а резистор — соответственно к отрицательному полюсу упомянутого источника, подключенного своим входом к общему источнику питания, На чертеже приведена принципиальная электрическая схема регулятора переменного напряжения.
Регулятор содержит включенный между
5 источником питания и нагрузкой, в качестве которой применена лампа 1 накаливания, регулирующий ключевой элемент, выполненный в виде тиристора 2, включенного в диагональ постоянного тока выпрямитель10 ного моста 3, симистор 4, анод и управляющий электрод которого подключены в диагональ переменного тока выпрямительного моста 3, релаксационный генератор 5 импульсов, управляющий работой тиристо15 ра 2 фазовым способом, цепь питания которого подсоединена к диагонали постоянного тока выпрямительного моста 3, дополнительный каскад 6 управления, включенный между фазосдвигающей цепоч20 кой релаксационного генератора 5, образованный конденсатором 7 и подстроечным резистором 8, и положительным выводом выпрямительного моста 3. Релаксационный генератор 5 также имеет в своем составе
25 однопереходный транзистор 9 и резистор
10.
Дополнительный каскад 6 управления включает регулируемое сопротивление с входными и выходными выводами, в качест30 ве которого использован полевой транзистор 11 с индуцированным каналом и-типа и времязадающую резисторно-емкостную цепь, образованную конденсатором 12 и резистором 13, которая запитана от выпрями35 теля 14. Истоковая цепь полевого транзистора 11 связана с положительным выводом выпрямительного моста 3, стоковая цепь — с подстроечным. резистором 8 фазосдвигающей цепочки релаксационного
40 генератора 5, а к затвору полевого транзистора 11 подключен выход времязадающей . цепочки, конденсатор 12 которой связан с положительным выводом выпрямительного моста 3 и подключен к положительному вы45 воду выпрямителя 14, а резистор 13 — соответственно, к отрицательному выводу выпрямителя 14, подключенного своим входом к общему источнику питания, Регулятор переменного напряжения ра50 ботает следующим образом.
Допустим; что ползунок подстроечного резистора 8 находится в крайнем нижнем положении. В исходном состоянии конденсатор 12 времязадающей цепи дополни55 тельного каскада управления 6 и конденсатор 7 релаксационного генератора
5 разряжены. После подключения генератора к источнику питания, ток проходит через резистор 13 времязадающей цепи, заряжая конденсатор 12 и увеличивая на нем напря1718351 полевого транзистора 11. Благодаря выпря- 55 мительному мосту Г тиристор 2 и симистор
4 работают каждый полупериод питающего жение. При достижении напряжением порогового уровня, полевой транзистор 11 открывается и через него начинает протекать ток, т.е. напряжение, прикладываемое между затвором и истоком, управляет током, проходящим в цепи исток — сток. Этот ток протекает через подстроечный резистор 8 релаксационного генератора 5 и заряжает конденсатор 7. По мере дальнейшего роста напряжения на конденсаторе 12, ток полевого транзистора 11, за счет уменьшения сопротивления его канала, возрастет. Конденсатор 7 продолжает заряжаться, его напряжение прикладывается к эмиттеру однопереходного транзистора 9. Как только напряжение на эмиттере достигнет нЕкоторого критического значения, определенного характеристикой транзистора, транзистор 9 отпирается и конденсатор 7 разряжается через сопротивление эмиттерного перехода транзистора 9 и резистор 10.
На резисторе 10 происходит падение напряжения, которое в качестве входного сигнала, в виде переднего фронта импульса, поступает на управляющий переход тиристора 2, последний открывается и замыкается диагональ выпрямительного моста 3 и, как следствие, происходит открывание симистора 4. Через лампу 1 накаливания протекает ток нагрузки до конца текущего полупериода переменного напряжения. По мере разряда конденсатора 7, напряжение на нем уменьшается до определенного уровня, и однопереходный транзистор 9 запирается, происходит спад управляющего импульса, тиристор 2 закрывается, соответственноо закрывается симистор 4.
С началом следующего полупериода описанный процесс возобновляется, однако возрастание напряжения на конденсатОре 12 приводит к изменению параметров фазосдвигающей цепи. образованной конденсатором 7, подстроечным резистором 8 и полевым транзистором 9, т,е. уменьшается сопротивление канала полевого транзистора 11. Следовательно, изменяется фаза открывания тиристора 2, а также изменяется фаза открывания симистора 4.
Таким образом, каждый раз изменяется момент включения тиристора 2 и симистора
4 в течение последующих полупериодов питающего напряжения. Ток через лампу 1 плавно возрастает и достигает своего максимального значения при полном открытии
50 напряжения с момента начала работы релаксационного генератора 5.
Предлагаемый регулятор переменного напряжения обладает простой и надежной схемой.
Применение предлагаемого регулятора дает возможность осуществить плавный режим накала мощных радиоламп и кинескопов телевизоров, плавный запуск коллекторных двигателей переменного тока и т.д, Такие регуляторы могут быть использованы в различных электронагревательных приборах, Потери на регулирующих элементах сведены к минимуму и обуславливаются потерями на полупроводниковых элементах при прохождении прямого тока.
Формула изобретения
1. Регулятор переменного напряжения по авт.св, N 838693, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем ограничения пускового тока, введен дополнительный каскад управления, содержащий регулируемое сопротивление с входными и выходными выводами, времязадающую цепь из резистора и конденсатора и выпрямитель, причем первый и второй выходные выводы регулируемого сопротивления включены последовательно с резистором фазосдвигающей цепи релаксационного генератора импульсов, первый входной вывод регулируемого сопротивления, первый вывод конденсатора времязадающей цепи и положительный выходной вывод выпрямителя подключены к положительному выводу источника питания фазосдвигающей цепи релаксационного генератора, отрицательный выходной вывод выпрямителя соединен с первым выводом резистора времязадающей цепи. второй вывод которого объединен с вторым выходным выводом регулируемого сопротивления и вторым выводом конденсатора времязадающей цепи, а входные выводы выпрямителя соединены с выводами для подключения источника переменного напряжения.
2. Регулятор по п.1, о т л и ч à io шийся тем, что регулируемое сопротивление выполнено в виде полевого транзистора с индуцированным каналом п-типа, исток и сток которого являются соответственно первым и вторым выходными выводами регулируемого сопротивления, а исток и затвор — соответственно первым и вторым входными выводами регулируемого сопротивления.
