176281. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nahu gyujtáskésleltetési szög stabilizálására
5 176281 6 16 ellenálláson keresztül, vele párhuzamosan 13 kondenzátornak szolgáltat töltőimpulzusokat. Az első töltőimpulzus előtti átmeneti állapotban, amikor a 13 kondenzátoron még nincs töltés, a töltőáram emelkedő szakasza idézi elő a vezérelt félvezető elemhez vezetett gyújtóimpulzusokat. A tartós üzem kialakulása után a 15 ellenállás jelenléte miatt a töltőáram csak korlátozott nagyságú feszültségimpulzust tud létrehozni, amely a 14 feszültségkorlátozó elemet jellemző záróküszöb alatti értékű, és ezért a vezérelt félvezető elem gyűjtóelektródjára gyújtóimpulzus nem juthat. A 16 ellenállásnak a kapcsolási elrendezésben az a szerepe, hogy a kondenzátort a hálózatról való lekapcsolás után kisüsse és így újbóli bekapcsoláskor a kapcsolási elrendezés újból működőképes állapotban legyen. A 2. ábrán bemutatott kapcsolási elrendezés tartós üzemében az 1 tirisztor vezérlése a 9 tranzisztorral történik, amelyet negatív impulzusokkal vezérlünk. A negatív impulzusok akkor jönnek létre, ha a hálózati feszültség félhulláma (az 1. ábrán látható 21 görbe) kisebb értéket vesz fel, núnt a 7 kondenzátor Ut feszültsége (az 1. ábrán a 23 görbe), amelyet a 4 ellenállás és a 6 feszültségkorlátozó elem töltő hatása hoz létre. A 7 kondenzátor a 4 és 5 ellenállásokon, a 6 feszültségkorlátozó elemen és a 9 tranzisztor emitter-bázis körén keresztül sül ki. A negatív impulzusok kisebb (nagyobb) maximummal jellemzett hálózati feszültség esetében ip fázisszög kisebb y>2 (nagyobb ) értéke mellett, vagyis a fázisszög a kiegészítőszögének nagyobb a2 (kisebb oq) értéke mellett keletkeznek. A kisebb maximum esetét az 1. ábra 22 görbéje jellemzi, ahol a k egynél kisebb tényező és az a2 értékhez a nagyobb, vonalkázott és kockázott tartomány tartozik a 21, illetve 22 görbe és a 23 görbe alatt. Az 1 tirisztor gyújtását a 19 kondenzátor biztosítja (1. ábra), amely a 4 és 5 ellenállásokon, a 6 feszültségkorlátozó elemen, all diódán, a 7 kondenzátoron és a 8 diódán keresztül töltődik fel, és amelynek feszültségét a 20 feszültségkorlátozó elem korlátozza. A bemeneti kapcsokat áthidaló 17 varisztor a kapcsolási elrendezést a zavaró feszültségimpulzusoktól védi. Triac alkalmazása esetén a 7 kondenzátor negatív impulzusa közvetlenül a 24 triac vezérlőelektródájára jut (3. ábra). Anód- és katódoldalról vezérelhető 26 elem felhasználásakor a 7 kondenzátor kisülési árama a 10 diódán keresztül (4. ábra) jut a 26 elem megfelelő elektródjára és hozza létre a gyújtást. A 7 kondenzátort csak akkor lehet pontosan az 1. ábra szerinti U1 feszültségre feltölteni, ha az 5 ellenállás nem szerepel a kapcsolásban. Ekkor azonban túlkompenzálás jöhet létre, vagyis a növekvő hálózati feszültséggel a tartós üzemben csökkenő teljesítményfelvétel jár együtt, mivel az a kiegészítőszög és vele együtt a szinuszgörbe alatt bejelölt terület növekvő hálózati feszültséggel csökken. A hálózati feszültség értéke az Um sin wt függvény szerint változik, ahol Um a hálózati feszültség amplitúdója, t az idő, w a frekvencia. Az 1. ábrán i/) = wt a gyujtásszög, és a =7r—<p. A hálózati feszültség és az Um sin wt érték közötti eltérés jellemzésére egy k tényezőt vezetünk be. A k tényező példakénti értékei: 5 k = 0,9 - a feszültségamplitúdó értéke kisebb a névlegesnél, k = 1 - a feszültségamplitúdó értéke egyenlő a névlegessel, k= 1,1 — a feszültségamplitúdó nagyobb 10 a névlegesnél. 220 V-os feszültséget feltételezve a k = 0,9 értékhez 198V-OS a k=l értékhez 220V-os, a k = 1,1 értékhez 242 V-os feszültségamplitúdó tartozik. A 15 kompenzálás célja annak elérése, hogy a hálózati feszültség névleges értékének környezetében, a hálózati feszültség ingadozásaitól függetlenül teljes mérvű kompenzálást érjünk el. A kompenzálás lényege, hogy a 7 kondenzátor 20 a 6 feszültségkorlátozó elem által meghatározott feszültségen kívül az 5 ellenállás által meghatározott nagyságú részfeszültséget is szolgáltat. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés elemeinek méretezése előnyösen a következő. 25 A 7 kondenzátor a 6 feszültségkorlátozó elemmel, előnyösen varisztorral korlátozott feszültségre (1. ábra) töltődik fel. Ha a feszültség L^-nél kisebb, a vezérelt félvezető elem gyújt. Ha a hálózati feszültség Umsin wt helyett kllm 30 sin wt értékű, akkor a gyújtást jellemző <p fázisszög -ről <p2 -re növekszik (vagyis a kiegészítőszög a, -ről a2_re csökken). Kis a szög esetében a hozzá tartozó W« teljesítmény és a félhullámhoz tartozó teljesítmény 35 aránya a következő: 40 Kis szögek esetében II a?l 2 w* 3w (1) a sin a = Ui Umk = q+^0 -q)> k (2) ahol a 4 és 5 ellenállás R» és Rs értéke, valamint a 6 feszültségkorlátozó elem U6 feszültsége alapján Rs q = —----(3) 50 R4 + Rs U6 r = — (4) Um 55 Ha k VI, az a szöghöz tartozó teljesítmény 60 W, Ok W 1JT 3 ír «I * k, (5) ahol Wijt az egy félhullámhoz tartozó teljesítmény k = 1 esetben. Az optimalizálhatóság feltétele az 1 körüli k értékekre az, hogy Wa független legyen 65 k-tól, vagyis 3
