Устройство для регулирования мощности
Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для управления электроприборами, имеющими электрическую спираль накала, в том числе электрическом лампочкой, или содержащими электродвигатель, в том числе вентиляторами.
С целью обеспечения регулировки мощности, отдаваемую в активную или индуктивную нагрузки, в диодный мост последовательно с первым и вторым диодом включены база-коллекторные переходы первого и второго транзисторов P-N-P-типа проводимости, причем базы транзисторов соединены с анодами диодов, коллекторы подключены соответственно к первому и второму силовому выводу, а эмиттеры - к входам управления тиристорами. 4 ил.
Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для управления электроприборами, имеющими электрическую спираль накала, в том числе электрической лампочкой, или содержащими электродвигатель, в том числе вентиляторами. Известна схема электронного регулятора (патент SU 1820986, А3), позволяющая регулировать мощность, отдаваемую в нагрузку. В основе работы схемы лежит принцип фазовой регулировки мощности: схема формирует пилообразное напряжение на емкости, синхронизированное с частотой сети переменного тока 220 В; на другой вход управления подается управляющее напряжение; при сравнении этих напряжении компаратор либо активно держит тиристоры в закрытом состоянии, либо включает их; после включения тиристоры активно выключаются после перехода фазы сетевого напряжения через нуль. Недостатком указанной схемы является невозможность ее включения последовательно с нагрузкой (необходимо три вывода входной, выходной, общий), и невозможность управления индуктивными нагрузками (так как в этой схеме после перехода фазы сетевого напряжения через нуль тиристоры активно закрывают, а именно в этот момент ток через индуктивную нагрузку достигает максимального значения). Предлагаемое устройство является двухпроводным по способу включения, т. е. включается последовательно с нагрузкой и конструкционно может объединяться, например, с выключателем. Также отсутствие активного запирания тиристоров позволяет использовать это устройство для регулировки мощности, отдаваемую в индуктивную нагрузку, так как после перехода фазы сетевого напряжения через нуль тиристоры будут оставаться открытыми до момента полного прекращения тока через индуктивную нагрузку. Сущность изобретения: устройство включается последовательно с нагрузкой выводами 1 и 2, содержит два тиристора 7 и 8, включенных встречно-параллельно, и управляемыми преобразователь напряжения в ток 15, режимы работы которого задаются не менее чем двумя внешними емкостями, подключаемыми ко входам управления 3, 4 и 5, 6. Емкости, подключаемые к входам управления, определяют открытое или закрытое состояние тиристоров. Заряд емкостей и управления включением тиристоров 1 и 2 осуществляется управляемым преобразователем напряжения в ток 15 через развязывающие диоды 16 и 17, а разряд двумя транзисторами 13 и 14 P-N-P-типа проводимости, включенных в два плеча диодного моста с диодами 9, 10, 11, 12. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для регулирования мощности (УРМ), на фиг. 2 представлены временные диаграммы его работы, на фиг. 3 приведены схемы практического включения. УРМ содержит два тиристора 7 и 8, включенных встречно-параллельно между силовыми выводами 1 и 2, управляемый преобразователь напряжения в ток 15 со входами 5 и 6 подключения управляющего элемента, запитываемый диодным мостом с диодами 9, 10, 11 и 12, включенным между силовыми выводами 1 и 2. Выход управляемого преобразователя напряжения в ток 15 через развязывающие диоды 17 и 16 подключен к входам 3 и 4 управления тиристорными элементами 7 и 8 соответственно. К входам управления 3 и 4 также подключены эмиттеры транзисторов 13 и 14 P-N-P-типа проводимости, база-коллекторные переходы которых включены последовательно с диодами 9 и 10 двух плеч диодного моста. Устройство работает следующим образом. При закрытых тиристорах 7 и 8 при подаче сетевого напряжения управляемый преобразователь напряжения в ток 15 будет запитываться через диодный мост (диоды 9, 10, 11, 12) и формирователь на выходе ток величиной I. Уровень тока определяется уровнем управляющего напряжения на входе управления 5 относительно вывода 6 и может устанавливаться внешним элементом управления (резистором или емкостью). На фиг. 3 уровень задается емкостью С3, на фиг. 4 потенциометром R. Если в данный момент времени на вывод 1 приложено более положительное напряжение, чем на вывод 2, то выходным током управляемого преобразователя 15 будет заряжаться емкость С2 (на фиг. 3), подключенная к входу 3 управления тиристором 7. Ток для питания управляемого преобразователя будет протекать через вывод 1, транзистор 14 P-N-P-типа проводимости, диод 10, управляемый преобразователь 15, диод 11 и вывод 2 УРМ. Транзистором 14 емкость С1 (на фиг.3) будет поддерживаться в разряженном состоянии. Когда напряжение на емкости С2 возрастает до уровня, соответствующего порогу открывания тиристора 7, последний включится и будет пропускать ток в нагрузку. Управляемый преобразователь 15 шунтируется тиристором 7, который остается включенным до конца полупериода сетевого напряжения (или до конца протекания тока при работе на индуктивную нагрузку). Таким образом, управляемый преобразователь 15 с помощью емкости С2 сформирует задержку включения тиристора 7. При пороге открывания тиристора 0,7 В задержка включения определится как![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/284/2847576.gif)
Формула изобретения
Устройство для регулирования мощности, содержащее первый и второй тиристоры, включенные встречно-параллельно между первым и вторым силовыми выводами, диодный мост из первого, второго, третьего и четвертого диодов, включенный также между этими выводами, управляемый преобразователь напряжения в ток с входом, соединенным с выводами для подключения управляющего сигнала, выход которого через пятый и шестой диоды подключен к входам управления соответствующими тиристорами, при этом управляющие переходы тиристоров зашунтированы емкостями, отличающееся тем, что в диодный мост последовательно с первым и вторым диодом включены база-коллекторные переходы первого и второго транзисторов p-n-p-типа проводимости, причем базs транзисторов соединены с анодами диодов, коллекторы подключены соответственно к первому и второму силовому выводу, а эмиттеры к входам управления тиристорами.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Устройство для регулирования напряжения // 2050679
Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания электродуговых, индукционных и сварочных установок, и может быть использовано в преобразовательной технике в качестве регуляторов напряжения или тока, вольтодобавочных трансформаторов и стабилизаторов напряжения и тока
Изобретение относится к области преобразования электрической энергии
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания подогревателей электронных устройств
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регуляторах, выпрямителях и инверторах, содержащих несколько групп полупроводниковых ключей, подключенных к различным отпайкам трансформатора
Преобразователь переменного напряжения в переменное (регулятор переменного напряжения (тока)) // 2042999
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве преобразователя переменного напряжения в переменное (в трехфазной сети переменного тока)
Способ управления трехфазным тиристорным регулятором напряжения и устройство для его осуществления // 2031533
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при управлении силовыми тиристорами трехфазного регулятора напряжения, собранного на встречно соединенных тиристорах
Изобретение относится к электротехнике, в частности к полупроводниковой технике и может быть использовано для управления мощностью активных нагревателей
Изобретение относится к электротехнике
Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям переменного напряжения в переменное
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных регуляторах, работающих на активную или реактивную нагрузку
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования напряжения под нагрузкой, а также компенсации реактивной мощности или симметрирования нагрузки в трехфазной сети
Изобретение относится к коммутирующим устройствам для фазового регулирования мощности с применением симметричных тиристоров (триаков)
Изобретение относится к электротехнике и электронике
Стабилизатор напряжения // 2128393
Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в электрических сетях, снабженных автоматическими регуляторами-стабилизаторами переменного сетевого напряжения повышенного быстродействия