Перетворювач напруги ізаксона

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике Цель изобретения -расширение функциональных возможностей Устройство содержит симисторы 14 включенные по мостовой схеме. Из-за возможности симисторов 1-4 пропускать ток как в прямом, так и в обратном направлении однофазный мостовой выпрямитель может работать как реверсивный выпрямитель и как регулятор мощности переменного тока. Переключение работы преобразователя с одного режима на другой осуществляется декадными переключателями 17. .20, за счет чего достигается цель 2 ил. ел С 00 йіг] 1718349 Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, в частности к преобразованию однофазного переменного напряжения в регулируемые переменное и реверсивное постоянное напряжения, и может быть использовано во всех областях промышленности, где требуются регулируемые напряжения, как переменное, так и реверсивное постоянное. Известен однофазный мостовой выпрямитель, содержащий четыре неуправляемых вентиля-диода [1]. Недостатком данного выпрямителя является невозможность реверсирования и регулирования выпрямленного напряжения, а также невозможность получения и регулирования переменного напряжения. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь напряжения, содержащий первый, второй, третий и четвертый симисторы, включенные по мостовой схеме, узел управления симисторами, причем общая точка соединения катодов первого и второго симисторов и общая точка соединения анодов третьего и четвертого симисторов соединены с соответствующими выводами для подключения нагрузки, а общая точка соединения катода четвертого симистора и анода первого симистора и общая точка соединения катода третьего симистора и анода соединены с соответствующими выводами для подключения сети переменного тока [2]. Недостатком данного преобразователя является невозможность использования его в качестве реверсивного однополупериодного выпрямителя, а также получения регулируемого переменного напряжения. Целью изобретения яьляется расширение функциональных возможностей. Цель достигается тем, что преобразователь напряжения, содержащий первый, второй, третий и четвертый симисторы, включенные по мостовой схеме, содержит узел управления симисторами, который выполнен в виде индивидуальных схем управления каждым симистором, при этом схемы управления первым и вторым симистором идентичны и содержат последовательно соединенные переменный резистор и конденсатор, включенные параллельно соответствующему симистору, общая точка их соединения через последовательно соединенные декадный переключатель, встречно-параллельно соединенные динисторы и токоограничивающий резистор подключены к управляющему электроду симистора, схема управления третьим и четвертым симисторами идентичны и содержат последовательно соединен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ные декадный переключатель, встречно-параллельно включенные динисторы и токоограничивающий резистор, включенные между анодом и направляющим электродом соответствующего симистора. Сопоставительный анализ изобретения с прототипом выявил наличие новых элементов (динисторов, декадных переключателей) и их схемы соединения (встречно-параллельное включение динисторов с последовательно соединенным декадным переключателем, два из которых подключены к анодам симисторов, а два - в RC-цепь), На фиг.1 дана электрическая схема преобразователя; на фиг.2 - зависимость выходного напряжения преобразователя от кода, устанавливаемого на декадных переключателях. Преобразователь напряжения содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 симисторы, включенные по мостовой схеме и способные пропускать ток в прямом или обратном направлении или одновременно туда и обратно. Благодаря этому свойству симисторов однофазный мостовой выпрямитель может работать как реверсивный выпрямитель и регулятор мощности переменного тока при наличии только четырех силовых элементов, К управляющим электродам симисторов 1...4 подключены токоограничивающие резисторы 5,..8, к которым подключены встречно-параллельно динисторы 9...16. Другие выводы динисторов 9...16 подключены кдекадным переключател ям 17...20, причем динисторы 9... 16 обеспечивают вертикальный фронт управляющего импульса и, кроме того, совместно с декадными переключателями 17...20 обеспечивают выбор подачи положительного или отрицательного импульса управления на вход симисторов 1...4 или положительного и отрицательного импульсов одновременно на симисторы 1, 3 или 2, А. При этом два декадных переключателя 19,20 подключены к анодам симисторов 3, 4, а переключатели 17, 18 включены в RC-цепь между конденсаторами 21, 22 и переменными резисторами 23, 24, которые подключены соответственно к катоду и аноду симисторов 1, 2. К выходу преобразователя подключена нагрузка 25. Для работы универсального преобразователя из сети подается переменное напряжение, при этом на выходе преобразователя потенциал равен нулю. Для подачи постоянного или переменного напряжения на нагрузку 25 на декадных переключателях 17...20 устанавливается один из кодов, которому соответствует заданное напряжение на выходе преобразователя (фиг.2). Расположение цифр слева направо 1718349 соответствует расположению декадных переключателей 17, 19, 18, 20. Выход декадного переключателя выполнен в коде 1-2-4-8. В схеме используются выходы 1 (контакты 26, 5 28, 30, 32) и 2 (контакты 27, 29, 31, 33). Работает преобразователь в качестве реверсивного выпрямителя следующим образом. В этом режиме используются шесть кодов, два из которых 1111, 2222 (фиг.2) обес- 10 печивают работу преобразователя как двухполупериодного выпрямителя, остальные 1100, 0011, 2200, 0022 обеспечивают его работу как однополупериодного выпрямителя, причем он может выпрямлять и ре- 15 гулировать любую полуволну в любой полярности. Например, код 1111, который надо установить на переключателях 17, 19, 18, 20, обеспечивает прохождение управляющих импул ьсов, поступающих с анодов си- 20 мисторов 3, 4 и RC-цепи симисторов 1, 2 через контакты 26, 28, 30,32, через динисторы 9...12 к симисторам 1...4. Наличие динисторов 9...12 в этой цепи обуславливает прохождение только положительных им- 25 пульсов. Получая положительные импульсы управления, симисторы 1..4 пропускают ток в прямом направлении от анода к катоду, т.е. со стороны катодной группы симисторов 1, 2 будет плюс, с анодных 30 симисторов 3, 4 будет минус. При наборе кода 2222 управляющие импульсы аналогично поступают через контакты 27, 29, 31, 33 декадных переключателей 17...20 и через динисторы 13 ..16, но уже отрицательные, которые пропускают динисторы к симисто- 35 рэм 1 4. Это обеспечивает открыванию симисторов 1...4 в обратном направлении, т.е. ток протекает от катода к аноду, при этом на выходе преобразователя і а катодных семисторах 1, 2 будет мину,, Hd анодных сими- 40 сторах 3, 4 будет плюс Таким образом, изменяя код 1111 на код 2222 на декадных переключателях 17.. 20, осуществляют реверс выпрямленного напряжения на нагрузке 25 Регулирование выпрямленного 45 напряжения осуществляется раздельно по каждой полуволне резисторами 23, 24, которыми изменяется RC-цепь, куда входят и конденсаторы 21, 22 Изменяя резисторами 23. 24 время заряда конденсаторов 21, 22, 50 изменяют угол отпирания симисторов 1, 2, что приводит к изменению выпрямленного напряжения на выходе преобразователя обеспечивают положительную полуволну при коде 1100, симисторы 2, 4 - при коде 0011. Получению отрицательной полуволны для симисторов 1, 3 соответствует код 2200, для симисторов 2,4 - код 0022. Выпрямленные симисторами 1, 3 полуволны регулируются переменным резистором 23, выпрямленные симисторами 2, 4 полуволны - переменным резистором 24. Работает преобразователь в качестве регулятора мощности переменного тока следующим образом. В этом режиме используют два кода 3300 и 0033. Код 3300 обеспечивает работу симисторов 1, 3, так как при этом коде декадные переключатели 17 и 19 пропускают ток одновременно по двум контактам 26, 27 и 30, 31, т.е. на симисторы 1, 3 поступают импульсы управления одновременно положительные и отрицательные. При этом симистор 3 полностью открыт и пропускает ток в прямом и обратном направлении работает как выключатель. Симистор 1 тоже открыт в прямом и обратном направлении, но открыт на угол, который обеспечивает RC-цепь, т.е. при изменении резистором 23 сопротивления RC-цепи изменяется переменное напряжение на выходе преобразователя, приложенное к нагрузке 25 При коде 0033 аналогично работают симисторы 2, 4. Изменение выходного напряжения осуществляется переменным резистором 24 Таким образом, предлагаемый универсальный преобразователь напряжения обеспечивает преобразование переменного тока в реверсивное регулируемое постоянное напряжение и в регулируемое переменное напряжение без дополнительных силовых элементов и силовой коммутации. Благодаря низким массогабаритным показателям, простой схеме управления и при этом большим выбором параметров выходного напряжения преобразователь найдет самое широкое распространение не только в быту и производстве во всех областях промышленности, но и как учебное наглядное пособие по электротехнике, электронике для школ, техникумов, институтов и т.д. Использование ЭВМ для управления преобразователем значительно расширит его функциональные возможности. Преобразователь может работать в дополнительном режиме - как силовой Однополупериодным выпрямителем 55 делитель частоты от 1 до 100 Гц, при этом преобразователь работает при открывании можно получить "экономичный" ресимисторов 1,3 (коды 1100, 2200) или 2, 4 жим, когда удаляется определенное количе(коды 0011, 0022), каждая пара может выство полуволн, которые не изменяют прямлять одну полуволну, как положительтехпроцесс и не нарушают технические паную, так и отрицательную Симисторы 1, 3 раметры нагрузки При широком внедрении 8 1718349 изобретения экономический эффект составит десятки миллионов рублей. Формула изобретения Преобразователь напряжения, содержащий первый, второй, третий и четвертый симисторы, включенные по мостовой схеме, узел управления симисторами, причем общая точка соединения катодов первого и второго симисторов и общая точка соединения анодов третьего и четвертого симисторов с о е д и н е н ы с с о о т в е т с т в у ю щ и м и выводами для подключения нагрузки, а общая точка соединения катода четвертого симистора и анода первого симистора и общая точка соединения катода третьего симистора и анода второго симистора соединены с соответствующими выводами для подключения сети переменного тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей узел управления 11DD DD11 1111 22DD DD22 2222 5 10 15 20 симисторами выполнен в виде индивидуальных схем управления каждым симистором, при этом схемы управления первым и вторым симисторами идентичны и содержат последовательно соединенные переменный резистор и конденсатор, включенные параллельно соответствующему симистору, причем общая точка их соединения через последовательно соединенные декадный переключатель, встречно-параллельно соединенные динисторы и токоограничивающий резистор подключены к управляющему электроду симистора, схемы управления третьим и четвертым симисторами также идентичны и содержат последовательно соединенные д е к а д н ы й переключатель, встречно-параллельно включенные динисторы и токоограничивающий резистор, включенные между собой анодом и управляющим электродом соответствующего симистора. Л Л Л г\ DD35 Фаъ.2 Редактор Т.Юрчикова Составитель Г.Изаксон Техред М.Моргентал Корректор С,Черни Заказ 889 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