SU723740A1 - Тиристорный стабилизатор напр жени - Google Patents

Description

(54) ТИРИСТОРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕ НИЯ

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в автоматических устройствах и источниках, питани .

Известен тиристорный стабилизатор напр жени , содержащий источник переменного тока, нагрузку, включенную в силовую цепь тиристора, управл емого релаксационным генератором 1.

Дл  синхронизации управл ющих импульсов с частотой сети и срыва генерации, т. е. отсутствие управл ющих импульсов на тиристоре после включени  тиристора, релаксационный генератор подключен к напр жению на переходе анод-катод тиристора.

Из-за этого релаксационный генератор нельз  использовать дл  управлени  двум  тиристорами в двухполупериодном выпр мителе со средней точкой или в двухполупериодном мостовом выпр мителе, так как в этом случае один и тот же релаксационный генератор должен быть одновременно подключен к анодам двух тиристоров, что приводит к короткому замыканию, поэтому в этом случае приходитс  использовать два релаксационных генератора, т. е. свой дл  каждого тиристора. Кроме того, напр жение питани  релаксационного генератора равно

напр жению источника питани  выпр мител , что приводит к значительным потер м в цепи управлени  тиристором в высоковольтны .х выпр мител х, а в низковольтных, в которых напр жение переключени  однопереходного транзистора незначительно меньще напр жени  питани  выпр мител , - к увеличению начального угла отпирани  тиристора, что снижает функциональные возможности стабилизатора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  тиристорный стабилизатор напр жени , содержащий выпр митель на двух тиристорах, . анодами подключенных к выводам дл  подключени  источника переменного напр жени , катода.ми - к одному из выводов дл  подключени  нагрузки, а управл ющими электродами - к выходу релаксационного генератора 2.

В этом стабилизаторе напр жени  синхронизаци  управл ющих импульсов тиристорами с частотой сети осуществл етс  за счет подключени  релаксационного генератора на однопереходном транзисторе к трапецеидальному напр жению, получаемому на стабилитроне при питании его от дополнительного высоковольтного выпр мител  без фильтра.

Данна  схема управлени  тиристорами имеет значительные потери мощности как из-за наличи  высоковольтного источника питани  релаксационного генератора необходимого в высоковольтных и в низковольтных выпр мител х, так и из-за отсутстви  срыва генерации релаксационного генератора после включени  тиристоров. Кроме того, за счет включени  в зар дную цепь высокоомного резистора и питани  релаксационного генератора трапецеидальным напр жением начальный угол отпирани  тиристоров довольно велик, особенно на повыпленной частоте напр жени  сети, что сужает диапазон регулировани  и функциональные возможности устройства. Велики также потери мощности в цепи управлени  тиристорами , что уменьшает КПД стабилизатора.

Целью изобретени   вл етс  новыщение КПД и расщирение функциональных возможностей стабилизатора.

Это достигаетс  тем, что в тиристорном стабилизаторе напр жени , содержащем выпр митель на двух тиристорах, анодами подключенных к выводам дл  подключени  источника переменного напр жени , катодами - к одному из выводов дл  подключени  нагрузки, а управл ющими электродами - к выходу релаксационного генератора, релаксационный генератор выполнен на тиристоре , анод которого, соединенный через стабилитрон с управл ющим электродом, через параллельно соединенные конденсатор и диод в обратном направлении подключен к указанному выводу дл  подключени  нагрузки и через последовательно соединенные диод в обратном направлении и коллекторэмиттерный переход управл ющего транзистора , база которого через узел отрицательной обратной св зи соединена с выводами дл  подключени  нагрузки, - к положительному полюсу низковольтного источника ПОСТОЯННОГО тока, отрицательный полюс которого подсоединен ко второму выводу дл  подключени  нагрузки. Принципиальна  электрическа  схема тиристорного стабилизатора напр жени  представлена на чертеже. Стабилизатор напр жени  содержит источник 1 переменного тока, выпр митель на тиристорах 2 и 3, в катодную цепь которых включена нагрузка 4, а между управл ющими электродами к катодам тиристоров включен релаксационный генератор на тиристоре 5 со стабилитроном 6 в цепи управл ющего электрода и конденсаторе 7, щунтированном диодом 8, и низковольтный источник 9 посто нного тока, отрицательный полюс которого соединен с третьим выводом нагрузки 4, а положительный полюс через управл ющий транзистор 10 - с узлом 11 отрицательной обратной св зи по выходному

напр жению, диод 12 подключен к аноду тиристора 5.

Тиристорный стабилизатор напр жени  работает следующим образом.

При подаче напр жени  источников 1 и 9 происходит зар д конденсатора 7 через управл ющий транзистор 10. Как только напр жение на конденсаторе 7 достигнет напр жени  пробо  стабилитрона 6, тиристор 5 открываетс  и происходит разр д конденсатора 7 через открытый тиристор 5 и 0 управл ющие электроды тиристоров 2 и 3.

Тиристор,(например, 2) на анод которого в этот момент подаетс  напр жение положительного полупериода источника 1, открываетс . Положительное напр жение источника 1, величина которого выбираетс  больше напр жени  источника 9, прикладываетс  к нагрузке 4, а следовательно, через диод 8 - к диоду 12. Диод ,12 закрываетс  и отключает источник 9 от релаксационного генератора на тиристоре 5 со стабилитроном 6 и конденсаторе 7, т. е.

0 происходит срыв генерации релаксационного генератора после включени  тиристора 2. Ток через тиристор 5 по мере разр да конденсатора 7 уменьщаетс , и при достижении тока отключени  происходит выключение S тиристора 5. Следующий зар д конденсатора 7, а следовательно, и выдача управл ющего импульса на тиристоры 2 и 3 возможен только после запирани  тиристора 2. После смены пол рности напр жени  на тиристорах 2 и 3 и запирани  тиристора 2 напр же0 нием отрицательного полупериода источника питани  1 напр жение на катодах тиристоров 2 и 3, а следовательно, и на соединенном с ними выводе нагрузки 4 становитс  равным нулю, диод 12 открываетс  и происходит аналогичный зар д и разр д конденсатора и срыв генерации релаксационного генератора на врем , пока открыт тиристор 3.

Выходное напр жение стабилизатора напр жени  определ етс  временем открытого и закрытого состо ни  тиристоров 2 и 3, которое регулируетс  за счет изменени  времени зар да конденсатора 7. При изменении выходного напр жени , например., при увеличении, за счет узла II отрицательной обратной св зи уменьшаетс  отрицательный потенциал на базе транзистора 10, увеличиваетс  сопротивление транзистора 10. Это уменьшает врем  зар да конденсатора 7, т. е. уменьшает врем  открытого состо ни  тиристоров 2 и 3, что приводит к уменьшению выходного напр жени  и благодар  этому осуществл етс  стабилизаци  напр жени . Нагрузка 4 может быть любой как чисто омической, так и индуктивной или индуктивно-емкостной с шунтирующим диодом, а выходное напр жение при соответствующем выборе стабилитрона и диода 12 мен етс  в широких пределах. Величина напр жени  источника 9 в высоковольтных выпр мител х

может быть во много раз меньше напр жени  питани  выпр мител , а в низковольтных выпр мител х - примерно равна напр жению питани  выпр мител .

Такое включение релаксационного генератора и низковольтного источника посто нного тока уменьшает по сравнению с известным потери в цепи управлени  тиристоров выпр мител  как за счет использовани  низковольтного источника посто нного тока дл  питани  релаксационного генератора, так и из-за срыва генерации релаксационного генератора на врем  открытого состо ни  тиристоров выпр мител , что повышает КПД стабилизатора, а отсутствие в зар дной цепи конденсатора высокоомного резистора и питание релаксационного генератора от источника посто нного тока уменьшает начальный угол открывани  тиристоров практически до нул , что расшир ет функциональные возможности стабилизатора.

Claims (2)

1.Патент США № 3146396, кл.- 323-22, 1961.

2.«Тиристоры. Технический справочник. Под ред В. А. Лабунцова идр. М., «Энерги ,

J 1971, с. 242, рис. 935 (прототип).