Модуль управління плавним включенням симісторів

Реферат: Модуль управління плавним включенням симісторів включає генератор пилкоподібних імпульсів, широтно-імпульсний модулятор. Він додатково містить формувач часу включення і відключення, виконаний у вигляді інтегратора, підсилювач потужності з вихідним трансформатором, при цьому генератор пилкоподібних імпульсів виконаний у вигляді інтегратора, а два широтно-імпульсні модулятори виконано у вигляді компараторів. UA 79319 U (54) МОДУЛЬ УПРАВЛІННЯ ПЛАВНИМ ВКЛЮЧЕННЯМ СИМІСТОРІВ UA 79319 U UA 79319 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області електротехніки, зокрема до пристроїв перетворення енергетичних параметрів електричної енергії, і може бути використана при створенні джерел вторинного електроживлення. Відомі різні вирішення схемотехніки джерел вторинного електроживлення, наприклад: - "Імпульсний стабілізатор постійної напруги" (а.с. СРСР № 851370, МПК-3 G 05 F 1/56, Н 02 М 3/335, БВ-28-81 p.); - "Імпульсний стабілізатор постійної напруги" (а.с. СРСР № 1067486, МПК-3 G05F1/56,BB-284p.); - "Імпульсний стабілізатор постійної напруги" (Патент України № 54292 А, МПК-7 G 05 F 1/56, бюл. № 2, 2003 p.). Недоліком відомих пристроїв є їх складна схемотехніка. Найбільш близьким по технічній суті і результату, що досягається, і вибраним як прототип є "Імпульсний стабілізатор напруги" (Патент України № 64247 А, МПК-7 G 05 F 1/56, Н 02 М 3/335, Н 02 М 7/00, бюл. № 2, 2004 p.), що містить двотактний регульований силовий перетворювач з силовим трансформатором і попереднім двотранзисторним підсилювачем, задавальний генератор, виконаний у вигляді функціонального генератора, який складається з генератора трикутних імпульсів, виконаного по схемі інтегратора, і синхронізованого з ним генератора прямокутних імпульсів, виконаного по схемі компаратора, формувач імпульсів управління, виконаний по схемі фазоінвертора і реалізований на цифрових мікросхемах, широтноімпульсний модулятор, виконаний на операційному підсилювачі, перетворювач зворотного зв'язку, що містить підсилювач зворотного зв'язку на операційному підсилювачі, додатково введений пристрій струмового захисту, при цьому силовий перетворювач виконаний по мостовій схемі, попередній підсилювач містить проміжний трансформатор, формувач імпульсів управління сполучений з виходом пристрою струмового захисту, на вході перетворювача зворотного зв'язку встановлений мостовий випрямляч напруги зворотного зв'язку, а схема управління пристрою живиться від попереднього стабілізатора напруги. Недоліком прототипу є його складна схемотехніка, що знижує експлуатаційну надійність пристрою. Задачею корисної моделі є розробка нової схемотехніки модуля управління симісторами з досягненням технічного результату - спрощення пристрою і підвищення надійності роботи. Поставлена задача виконується тим, що в "Модулі управління плавним включенням симісторів", який включає генератор пилкоподібних імпульсів, широтно-імпульсний модулятор, додатково введений формувач часу включення і відключення, виконаний у вигляді інтегратора, підсилювач потужності з вихідним трансформатором, при цьому генератор пилкоподібних імпульсів виконаний у вигляді інтегратора, а два широтно-імпульсні модулятори виконано у вигляді компараторів, крім того, підсилювач потужності виконаний по двотактній схемі. Суттєвими ознаками пристрою, який заявляється, співпадаючими з прототипом, є наступні ознаки: - генератор пилкоподібних імпульсів; - широтно-імпульсний модулятор. Відмітними від прототипу суттєвими ознаками пристрою, що заявляється, є наступні ознаки: - формувач часу включення і відключення виконаний у вигляді інтегратора; - підсилювач потужності з вихідним трансформатором; - генератор пилкоподібних імпульсів виконаний у вигляді інтегратора; - два широтно-імпульсні модулятори виконано у вигляді компараторів. Приватною відмітною від прототипу суттєвою ознакою пристрою, що заявляється, є наступна ознака: - підсилювач потужності виконаний по двотактній схемі. Між суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, який досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Дійсно, нова схемотехніка пропонованого пристрою в порівнянні з прототипом дозволяє значно спростити пристрій і, за рахунок цього, підвищити надійність його роботи і понизити матеріальні витрати при тиражуванні даного пристрою. Проведений заявником аналіз рівня техніки, який включає пошук за патентними і науковотехнічними джерелами інформації, з виявленням джерел, що містять інформацію про аналоги технічного рішення, що заявляється, дозволяє встановити, що заявником не виявлені повні аналоги, які характеризуються всією сукупністю ознак, ідентичною всім суттєвим ознакам заявленого пристрою, вказаних у формулі корисної моделі. Тому можна стверджувати, що корисна модель, що заявляється, відповідає умові патентоспроможності по критерію "новизна". 1 UA 79319 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Крім того, дана корисна модель промислово застосовна, тому що технічне рішення, що заявляється, можна використовувати при розробці і виготовленні джерел вторинного електроживлення. На кресленні зображена принципова електрична схема пристрою, що заявляється. Модуль управління плавним включенням симісторів містить генератор пилкоподібних імпульсів, широтно-імпульсний модулятор, формувач часу включення і відключення, виконаний у вигляді інтегратора, підсилювач потужності з вихідним трансформатором, при цьому генератор пилкоподібних імпульсів виконаний у вигляді інтегратора, а два широтно-імпульсні модулятори виконано у вигляді компараторів. Крім того, підсилювач потужності виконаний по двотактній схемі. Розглянемо роботу пристрою, що заявляється. На входи b і с модуля управління, що заявляється, надходять імпульси, що є переднім фронтом вхідного негативного імпульсу (вхід b) і переднім фронтом вхідного позитивного імпульсу (вхід с). Ці імпульси надходять на каскад узгодження виходу логіки з живленням +5 В з джерелом живлення +12 В. Каскад узгодження виконаний на транзисторах VT1 і VT2. Вихід цього каскаду погоджує джерело (+12 В) з джерелом (+12 В і -12 В) з середньою точкою для забезпечення роботи генератора пилкоподібних імпульсів на DA2-1 і DA3-1, зібраних по схемі інтегратора. Каскад узгодження живлення +12 В з джерелом +12 В і -12 В зібраний по схемі підсилювача на VT3, VT4. На операційних підсилювачах DA2-2, DA3-2 зібрані широтно-імпульсні модулятори кута відсічення. Операційні підсилювачі DA2-2, DA3-2 включені в режимі компараторів при порівнянні напруги, що плавно росте, з напругою пилкоподібної форми, що і формує передній фронт кута відсічення. Формувач часу включення і відключення зібраний по схемі інтегратора на операційному підсилювачі DA4. Якщо до інверсного виводу підключено +12 В через резистор R29, то на виході операційного підсилювача падатиме напруга, час якої залежить від параметрів R29 і С8, тобто від постійної часу RC-ланцюга. Передній фронт після широтно-імпульсного модулятора виділяється за допомогою диференціальних ланцюжків С14, R33, R34 (С15, R31, R32). Діоди VD17 і VD18 усувають негативний імпульс при негативному фронті, залишаючи тільки позитивний. На транзисторах VT5, VT6 зібраний підсилювач потужності для управління силовими симісторами. Підсилювач зібраний по двотактній схемі з розділовим трансформатором, який забезпечує узгодження з входом симістора, що управляє, і забезпечує розв'язку з мережею 220 В, 50 Гц. На підставі всього вищевикладеного можна зробити висновок, що задача, поставлена в корисній моделі, - розробка нової схемотехніки модуля управління симісторами - виконана з досягненням технічного результату - спрощення схемотехніки пристрою. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Модуль управління плавним включенням симісторів, що включає генератор пилкоподібних імпульсів, широтно-імпульсний модулятор, який відрізняється тим, що додатково містить формувач часу включення і відключення, виконаний у вигляді інтегратора, підсилювач потужності з вихідним трансформатором, при цьому генератор пилкоподібних імпульсів виконаний у вигляді інтегратора, а два широтно-імпульсні модулятори виконано у вигляді компараторів. 2. Модуль управління за п. 1, який відрізняється тим, що підсилювач потужності виконаний по двотактній схемі. 2 UA 79319 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3