158329. lajstromszámú szabadalom • Tirisztoros stabilizált tápegység
158329 3 4 ságrenddel nagyabb áram folyik. A nagy bekapcsolási áramok létrejöttének az oka a következő: (tekintsük a 2a és 2b ábrát). Az ábrákon feltüntettük a hálózati feszültség hullámalakját és a transzformátorvas egy hiszterézis görbéjét. Tételezzük fel, hogy a tápegységet (transzformátor) pozitív félperiódusban a[2 és n közötti szakaszban lekapcsoljuk a hálózatról. Ebben az esetben a transzformátor-vas Br remfanencia értékkel rendelkezik. Ha a tápegység hálózatra kapcsolása történetesen pozitív félperiódusban, 0 és n/2 közötti szakaszban történik, akkor az indukcióváltozás + Br pontból pozitív irányba változik. Belátható, hogy a vasanyag paramétereitől, valamint a méretezésnél megengedett maximális indukció értékétől függően a vasmag telítésbe kerül — induktivitása lecsökken — s a primer üzemi áram értékénél jóval nagyobb áram folyik. A belépő áramlökés a primer oldali biztosíték mighibásodásához vezet üzemszerű működés esetén is. A hatásfokkal kapcsolatos probléma egyik megoldása a tápegység váltakozóáramú oldalának a stabilizálása. Ennek több módja ismeretes, ezek közül a legkorszerűbb a vezéreit szilícium egyenirányítót — tirisztort — alkalmazó stabilizátor. A tirisztoros váltóáramú stabilizátor elvi rajzát a 3. ábrán mutatjuk be. A 7 vezérlő áramkör a 6 tirisztoros szabályzó 0 gyújtási szögének. változtatásával a hálózati váltakozófeszültség értékének megváltozása, illetve a K kimeneten megjelenő feszültségnek a terhelés változás következtében fellépő értékváltozása ellenében a kimenő feszültséget konstans értéken tudja tartani. Az 1 hálózati transzformátor primer tekercsén megjelenő tipikus feszültségalakot a 4. ábrán mutatjuk be. A tirisztoros váltakozó áramú oldalán stabilizált tápegység az áteresztő elemes stabilizátor problémáin jelentősen segít a) mivel a félvezető elterjedésével a tápfeszültségek a hálózati váltakozó feszültségnél rendszerint kisebbek és a szabályozást a hálózati áramkörben végezzük, a kisebb áramok miatt nagyobb teljesítmények szabályozhatók — többezer kW-ig; b) mivel a szekunder körben nics szabályozó elem, a szekunder feszültség a kívánalmak szerint megnövelhető; c) mivel a tirisztoros szabályozó elemen és a vezérlő áramkörben kicsiny a teljesítményveszteség, a hatásfok megnövelhető — elérhető majdnem a transzformátor hatásfoka; d) a kapcsolás a teljes kivezérlési tartományban működőképes, azaz a kimenő teljesítményt közel 0-tól a névlegesig folyamatosan képes szabályozni. ' Az ismertetett tirisztoros stabilizált tápegység néhány kedvezőtlen tulajdonsággal rendelkezik 1. 90° körüli gyújtási szögeknél a keltett rádiófrekvenciás zavarok szűrésére fokozott gondot kell fordítani; 2. a vezérlőegységek sok alkatrészt tartalmaznak a beállításra kényes áramkörökben. A tirisztoros tápegység bizonyos körülmények között kombinálható az áteresztő elemes stabilizátorral. A kombináció előnyei a következők: a tirisztoros szabályozás gyors szabályozásra nem képes, hiszen minden félperiódusban csak egyszer van lehetőség a beavatkozásra, ezen segít az áteresztő elem. Az áteresztő elemen a feszültség stabilan tartható, ami a hatásfok javulásához vezet. A találmány tárgyát képező .tirisztoros, váltakozó áramú oldalon stabilizált tápegység példaképpeni elrendezési rajzát az 5. ábra szemlélteti. A kapcsolás az 1 hálózati transzformátor és 2 egyenirányító és szűrőegységen kívül 6 ellenparallel kapcsolású tirisztoros segédszabályozót, valamint 8 nullátmeneti vezérlő áramkört és 7 vezérlő áramkört tartalmazza. A kapcsolási elrendezés szerinti berendezés következőiképpen működik: a hálózati feszültség nullátmeneteinél a 8 nullátmenetet vezérlő áramkör 13 kimenetén gyújtóimpulzust szolgáltat a 9 ellenparellei kapcsolású tirisztoros segédszabályzó áramkörnek, a hálózati feszültség a 9-en keresztül az 1 hálózati transzformátor 10 primer tekercs leágazására kapcsolódik. Ezután a megfelelő gyújtási szög elérésekor a 2 egyenirányító és szűrőegységből kapott jel hatására a 7 vezérlő áramkör 12 kimenetén keletkezett gyújtóimpulzus a 6 ellenparallel kapcsolású tirisztoros szabályozót begyújtja. A 11 leágazásra a primer feszültség teljes pillanatnyi értéke rákapcsolódik. A primer tekercs mint egy autótranszformátor ezt a feszültséget feltranszformálja ós így a 10 primer tekercs leágazására kötött 9 ellenparallel kapcsolású tirisztoros segédszabályzón olyan értelmű feszültség jelenik meg, amely a tirisztort lezárja. Ettől kezdve a transzformátor szekunder tekercsén az előzőnél nagyobb feszültség van jelen mindaddig, amíg a 6 parallel ellenkapcsolású tirisztoron átfolyó áram a tartóáram értéke alá nem csökken. A transzformátor primer tekercsén megjelenő feszültség hullámalakja a 6. ábrán látható. Ezzel a megoldással elérhető, hogy a rádiófrekvenciás zavarokat generáló feszültségugrást nagymértékben csökkentsük, gyakorlatilag külön rádiófrekvenciás szűrésről nem kell gondoskodni. Az ugrásfeszültség nagyságát a kívánt stabilizálási tartomány határai szabják meg. A 8 nullátmenet képző áramkör elvi felépítését a 7a és 7b ábrán mutatjuk be. A 16 transzformátor négyszöghiszterézis hurkú vasanyagot tartalmaz. A primer oldali menetszám megválasztása úgy történik, hogy a B pontra kapcsolódó hálózati feszültség a transzformátort telítésbe vigye (Bmax ), a 17 ellenállás az áram korlátozását szolgálja. A vasmag' telítésig való gerjesztése azt eredményezi, hogy a hálózati feszültség nullátmeneteinél a 16 transztfor-10 15 20 25 £0 35 40 45 50 55 60 2
