МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ПЛАВНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ СИМИСТОРОВ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к устройствам преобразования энергетических параметров электрической энергии, и может быть использована при создании источников вторичного электропитания.
Известны различные решения схемотехники источников вторичного электропитания, например: - "Импульсный стабилизатор постоянного напряжения" (а СССР №851370, МПК-3 G05F 1/56, H02M 3/335, БВ - 28-81 р.);
- "Импульсный стабилизатор постоянного напряжения" (а СССР №1067486, МПК-3 G05F1 / 56. ВВ-284р.);
- "Импульсный стабилизатор постоянного напряжения" (Патент Украины №54292 А, МПК-7 G05F 10 1/56, бюл. 2, 2003 р.).
Недостатком известных устройств является их сложная схемотехника.
Наиболее близким по технической сущности и результата, что достигается, и выбранным в качестве прототипа является "Импульсный стабилизатор напряжения" (Патент Украины №64247 А, МПК-7 G05F 1/56, H02M 3/335, H2M 7/00, бюл. №2, 2004 р.), Содержащий двухтактный регулируемый силовой преобразователь силовым трансформатором и предыдущим двотранзисторним усилителем, задающие генератор, выполненный в виде функционального генератора, который состоит из генератора треугольных импульсов, выполненного по схеме интегратора, и синхронизированного с ним генератора прямоугольных импульсов, выполненного по схеме компаратора, формирователь импульсов управления, выполнен по схеме фазоинвертора и реализован на цифровых микросхемах, широтно- импульсный модулятор, выполненный на операционном усилителе, преобразователь обратной связи, содержит усилитель обратной связи на операционном усилителе, дополнительно введен устройство токовой защиты, при этом силовой преобразователь выполнен по мостовой схеме, предварительный усилитель содержит промежуточный трансформатор, формирователь импульсов управления соединен с выходом устройства токовой защиты, на входе преобразователя обратной связи установлен мостовой выпрямитель напряжения обратной связи, а схема управления устройства питается от предыдущего стабилизатора напряжения.
Недостатком прототипа является его сложная схемотехника, что снижает эксплуатационную надежность устройства.
Задачей полезной модели является разработка новой схемотехники модуля управления симистора с достижением технического результата - упрощение устройства и повышение надежности работы.
Поставленная задача выполняется тем, что в "Модули управления плавным включением симисторов", который включает генератор пилообразных импульсов, широтно-импульсный модулятор, дополнительно введен формирователь времени включения и отключения, выполнен в виде интегратора, усилитель мощности с выходным трансформатором, при этом генератор пилообразных импульсов выполнен в виде интегратора, а два широтно-импульсные модуляторы выполнено в виде компараторов, кроме того, усилитель мощности выполнен по двухтактной схеме.
Существенными признаками устройства, заявляется, совпадающими с прототипом, являются следующие признаки:
- Генератор пилообразных импульсов;
- широтно-импульсный модулятор.
Отличительными от прототипа существенными признаками устройства заявляется, являются следующие признаки:
- Формирователь времени включения и отключения выполнен в виде интегратора;
- Усилитель мощности с выходным трансформатором;
- Генератор пилообразных импульсов выполнен в виде интегратора;
- два широтно-импульсные модуляторы выполнено в виде компараторов.
Частной отличительной от прототипа существенным признаком устройства заявляемого является следующий признак:
- Усилитель мощности выполнен по двухтактной схеме.
Между существенными признаками полезной модели заявляемого и техническим результатом, который достигается, существует следующий причинно-следственная связь.
Действительно, новая схемотехника предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет значительно упростить устройство и, за счет этого, повысить надежность его работы и снизить материальные затраты при тиражировании данного устройства.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническими источниками информации, с выявлением источников, содержащих информацию об аналогах технического решения заявляемого позволяет установить, что заявителем не обнаружены полные аналоги, которые характеризуются всей совокупности признаков, идентичной всем существенным признакам заявленного устройства, указанных в формуле полезной модели.
Поэтому можно утверждать, что полезная модель, заявляется, соответствует условию патентоспособности по критерию "новизна".
Кроме того, данная полезная модель промышленно применима, так как техническое решение, заявляется, можно использовать при разработке и изготовлении источников вторичного электропитания.
На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства, заявляется. Модуль управления плавным включением симисторов содержит генератор пилообразных импульсов, широтно-импульсный модулятор, формирователь времени включения и отключения, выполнен в виде интегратора, усилитель мощности с выходным трансформатором, при этом генератор пилообразных импульсов выполнен в виде интегратора, а два широтно-импульсные модуляторы выполнено в виде компараторов. Кроме того, усилитель мощности выполнен по двухтактной схеме.
Рассмотрим работу заявляемого устройства.
На входы b и с модуля управления, заявляется, поступают импульсы, является передним фронтом входного отрицательного импульса (вход b) и передним фронтом входного положительного импульса (вход с).
Эти импульсы поступают на каскад согласования выхода логики с питанием +5B с источником питания +12B.
Каскад согласования выполнен на транзисторах VT1 и VT2.
Выход этого каскада согласовывает источник (12B) с источником (+12B и -12B) со средней точкой для обеспечения работы генератора пилообразных импульсов на DA2-1 и DA3-1, 20 собранных по схеме интегратора.
Каскад согласования питания +12B с источником +12B и -12B собран по схеме усилителя на VT3, VT4.
На операционных усилителях DA2-2, DA3-2 собранные широтно-импульсные модуляторы угла отсечки.
Операционные усилители DA2-2, DA3-2 включены в режиме компараторов при сравнении напряжения, плавно растет с напряжением пилообразной формы, и формирует передний фронт угла отсечки.
Формирователь времени включения и отключения собранный по схеме интегратора на операционном усилителе DA4.
Если в инверсного вывода подключены 12B через резистор R29, то на выходе операционного усилителя будет падать напряжение, время которой зависит от параметров R29 и С8, то есть от постоянной времени RC-цепи.
Передний фронт после широтно-импульсного модулятора выделяется с помощью дифференциальных цепочек С14, R33, R34 (С15, R31, R32).
Диоды VD17 и VD18 устраняют отрицательный импульс при отрицательном фронте, оставляя только положительный.
На транзисторах VT5, VT6 собран усилитель мощности для управления силовыми симистора.
Усилитель собран по двухтактной схеме с разделительным трансформатором, который обеспечивает согласования с входом симистора управляющего и обеспечивает развязку с сетью 220 В, 50 Гц.
На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод, что задача, поставленная в полезной модели - разработка новой схемотехники модуля управления симистора - выполнена с достижением технического результата - упрощение схемотехники устройства.