Безтрансформаторний обмежувач напруги змінного струму

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для ограничения напряжения переменного тока в осветительных установках с лампами накаливания при повышении напряжения сети относительно номинального или установленного (заданного) значения. Известны ограничители напряжения переменного тока, в которых используется принцип фазового управления, то есть изменения угла проводимости симистора при изменении напряжения сети (А.с. СССР №1056150, кл. G05F1/44, Бюл. №43, 23.11.83). Недостатком таких ограничителей напряжения переменного тока является использование в них трансформаторов, что обуславливает увеличение их стоимости, габаритов и массы. Наиболее близким, по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для ограничения напряжения (А.с. №1182497, кл. G05F1/44, Бюл. №36, 30.09.85). Устройство содержит симистор, включенный между первыми входными и выходным выводами, диодный мост, первый вывод диагонали переменного тока которого подключен к первому из входных выводов, второй вывод диагонали переменного тока диодного моста соединен через параллельно включенные шестой резистор и третий конденсатор с вторыми входным и выходным выводами, к выводам диагонали постоянного тока диодного моста подключены последовательно соединенные первый, второй резисторы и стабилитрон, а также соединенные последовательно третий резистор и первый конденсатор, однопереходный транзистор, эмиттер которого подключен к точке соединения третьего резистора с одной из обкладок первого конденсатора, а через четвертый резистор и первый диод соединен также с точкой соединения третьего резистора и стабилитрона, который через второй конденсатор и пятый резистор соединен с верхней базой однопереходного транзистора, а через второй диод соединен также с точкой соединения первого и второго резисторов, нижняя база однопереходного транзистора через первичную обмотку импульсного трансформатора соединена с второй обкладкой первого конденсатора, один вывод вторичной обмотки импульсного трансформатора подключен к управляющему входу симистора, а второй к первому входному выводу устройства. В устройстве используется принцип фазового управления. Недостатком такого устройства является то, что в нем используется трансформатор, что обуславливает увеличение его стоимости, габаритов, массы. Изобретением ставится задача - повышения надежности, уменьшение габаритов и массы устройства. Поставленная задача достигается тем, что бестрансформаторный ограничитель напряжения переменного тока, содержит два тиристора, открывающиеся один в положительный, а другой в отрицательный полупериоды сетевого напряжения, включенные между входными и выходными выводами цепи формирования импульсов на каждый тиристор, диодный мост, первый вывод диагонали переменного тока которого подключен к первому из входных выводов, к выводам диагонали постоянного тока подключены последовательно соединенные первый резистор и делитель напряжения, база первого тиристора через второй резистор подключена к делителю напряжения, через третий и четвертый резистор, коллектор подключен на вход первого резистора, эмиттер подключен к выходу делителя напряжения. Параллельно коллектору и эмиттеру первого транзистора подключен конденсатор, база второго транзистора через пятый резистор подключена к коллектору первого транзистора, эмиттер подключен к эмиттеру первого транзистора, коллектор второго транзистора через шестой резистор и оптрон подключен к точке соединения третьего и четвертого резисторов. Параллельно цепочке оптрон, шестой резистор и транзистор подключены параллельно соединенные второй конденсатор и стабилитрон, второй вывод диагонали переменного тока диодного моста соединен с вторым входным выводом через последовательно соединенные третий конденсатор и седьмой резистор. В устройство в цепь формирования импульсов включен фоторезистор оптрона. На чертеже (фиг.) приведена принципиальная электрическая схема бестрансформаторного ограничителя напряжения переменного тока. Устройство содержит первый 1, второй 2 тиристоры, диодный мост 18, первый 23, второй 27 транзисторы, первый 19, второй 22, третий 21, четвертый 24, пятый 26, шестой 28, седьмой 16, восьмой 4, девятый 5, десятый 13, одиннадцатый 14 резисторы, делитель напряжения 20, оптрон 15, стабилитрон 30, первый 25, второй 29, третий 17, четвертый 8, пятый 10 конденсаторы, первый 7, второй 6, третий 11, четвертый 12 диоды, цепь формирования импульсов первого тиристора З, состоящая из восьмой 4, девятый 4 резисторы, первый 7, второй в диоды и четвертый 8 конденсатор, цепь формирования импульсов второго тиристора 9, состоящая из десятый 13, одиннадцатый 14 резисторы, третий 11, четвертый 12 диоды, пятый 10 конденсатор и фоторезистор оптрона 15. Устройство работает следующим образом. В начале положительного полупериода (плюс на правых выводах тиристоров по схеме) тиристоры закрыты. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор 10 заряжается через резистор 14 и фоторезистор оптрона 15. Конденсатор заряжается до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет порога открывания тиристора 2. Когда тиристор откроется, через нагрузку потечет ток. Тиристор остается открытым до конца полупериода. В течение отрицательного полупериода аналогично работает тиристор 1. Однако конденсатор 8, частично заряженный в течение положительного полупериода через резисторы 4, 5 и диод 6, должен перезаряжаться. Чем дольше был закрыт тиристор 2 в течение положительного полупериода, тем больше напряжение будет на конденсаторе 8 к началу отрицательного полупериода и тем дольше будет закрыт тиристор 1. В то же время приложенное напряжение выпрямляется и подается на делитель напряжения 20. При увеличении напряжения сети соответственно увеличивается напряжение между базой и эмиттером транзистора 23, в результате чего увеличится ток в цепи эмиттера - коллектор этого транзистора. Это приведет к уменьшению напряжения между базой и эмиттером транзистора 27 и уменьшению тока в цепи эмиттер - коллектор транзистора 27, при этом сопротивление фоторезистора оптрона 15 увеличится, в результате время заряда конденсатора 10 увеличится, а следовательно и время задержки отпирания тиристора 2. При этом величина действующего напряжения на нагрузке уменьшается. Таким образом предлагаемая схема выгодно отличается от известных, поскольку, выполняя все функции ограничителя напряжения, она не содержит трансформаторов, что значительно снижает стоимость, размеры и массу ограничителя напряжения.