Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

 

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..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Ф!) (я)5 Н 02 М 5/257

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795394/07 (22) 29.12.89 (46) 07.04,92. Бюл. М 13 (71) Научно-производственное объединение

"Вакууммашприбор" (72) Л.А. Костин и В.А. Комков (53) 621.314 (088.8) (56) Справочник по преобразовательной технике/Под ред. И.М. Чиженко, — Киев:

Техника, 1978, с, 213.

Кублановский Я.С. Тиристорные устройства, — M.: Радио и связь, 1987, с.102. (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.

1725344

Изобретение относится к регулированию переменного напряжения на нагрузке при помощи тиристора и может найти применение в портативных регуляторах малой и 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 через выводы для подключения нагрузки соединена с выводами для подключения сети переменного тока, тиристор, анод которого подключен к положительному выводудиагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста, блок управления, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, резистор, включенный между анодом тиристора и положительным выводом питания блока управления, отрицательный вывод питания которого соединен с отрицательным выводом диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста.

Недостатком является то, что мощность, поступающая в блок управления, не соответствует необходимой величине, При закрытом тиристоре мощность, необходимая в блоке управления, минимальна, так как не требуется формирование управляющих импульсов, при открытии тиристора она определяется мощностью формируемого управляющего импульса и не зависит от угла открытия. Поступающая же через резистор в блок управления мощность максимальна при закрытом тиристоре .и минимальна при открытом тиристоре в начале полупериода питающего напряжения.

Это противоречие приводит к повышенному расходу мощности в резисторе и в системе управления.

Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия преобразователя переменного напряжения в переменное.

Указанная цель достигается тем, что в регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий диодный выпрямительный мост, диагональ переменного тока которого через выводы для подключения нагрузки соединена с выводами для подключения сети переменного тока, тиристор, анод которого подключен к положительному выводу диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста, блок управления, выход которого соединен суправляющим электродом тиристора,,резистор, включенный между анодом тиристора и положительным выводом питания блока управления, отрицательный вывод

40 д5

55 питания которого соединен с отрицательным выводом диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста, введены ключевой, пороговый элемент и диод, причем аноддиода соединен с первым выводом ключевого порогового элемента и катодом тиристора, катод диода соединен с положительным выводом питания блока управления, а второй вывод ключевого порогового элемента подключен к отрицательному выводу диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста.

На фиг. 1 приведена схема регулируемого преобразователя переменного напряжения в переменное; на фиг. 2 — 5 — временные диаграммы напряжений, Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное содер-. жит диодный выпрямительный мост 1, диагональ переменного тока которого через выводы для подключения нагрузки соединена с выводами для подключения сети переменного тока, тиристор 2, анод которого подключен к положительному выводудиагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста 1, блок 3 управления, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора 2 резистор 4, включенный между анодом тиристора 2 и положительным выводом питания блока 3 управления, отрицательный вывод питания которого соединен с отрицательным выводом диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста 1, ключевой пороговый элемент 5 и диод 6, анод которого соединен с первым выводом ключевого порогового элемента 5 и катодом тиристора 2, катод диода 6 соединен с положительным выводом питания блока 3 управления, а второй вывод ключевого порогового элемента 5 подключен к отрицательному выводу диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста 1, Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное работает следующим образом.

При закрытом тиристоре 2 напряжение на его аноде соответствует питающему напряжению. Сопротивление резистора 4 выбрано таким, что ток, поступающий через него в положительный вывод питания блока

3 управления, обеспечивает питание блока

3 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 (когда необходимо i-одать напряжение на нагрузку

RH блок 3 управления выдает первый импульс управления в цепь управляющего

1725344

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.

На фиг. 2 приведены диаграммы напряжений на аноде тиристора Оа, нэ фиг. 3 на нагрузке U<, на фиг. 4 — на управляющем электроде тиристора Uy, на фиг. 5 — на ключевом пороговом элементе Uy. в зависимости от времени для некоторого промежуточного фазового угла открытия.

Амплитуда импульса U„. определяется напряжением открытия порогового ключевого элемента и не зависит or фазового угла открытия.

В преобразоьателе в рабочем режиме энергия, необходимая для формирования импульсов управлен:. - тиристором, поступает в блок управлени..) через диод 6 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 высокий коэффициент полезного действия.

5 Как показали испытания, изобретение может быть положено в основу при создании тиристорных регуляторов переменного тока малой и средней мощности.

Таким образом, предлагаемый преобра10 зователь переменного напряжения в переменное позволяет повысить коэффициент полезного действия за счет потребления от питающей сети минимальной мощности во всех режимах работы.

15 Формула изобретения

Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий диодный выпрямительный мост, диагональ переменного тока которого через

20 выводы для подключения нагрузки соединена с выводами для подключения сети переменного тока, тиристор, анод которого подключен к положительному выводудиагонали постоянного тока диодного выпрями25 тельного моста, блок управления, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, резистор, включенный между анодом тиристора и положительным выводом питания блока управления, отри30 цательный вывод питания которого соединен - отрицательным выводом диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста., о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что, с целью повышения КПД, введены ключевой

35 пороговый элемент и диод, причем анод диода соединен с первым выводом ключевого порогового элемента и катодом тиристора, катод диода соединен с положительным выводом питания блока уп40 равления, а второй вывод ключевого порогового элемента подключен к отрицательному выводу диагонали постоянного тока диодного выпрямительного моста.

1725344

Э И

Составитель Л. Костин

Техред М.Моргентал

Корректор M.Màêñèìèøèíeö

Редактор Н.Химчук

Заказ 1183 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101