Тиристорный ключ

(19) 17/72 ате- ояндля тивтвен нов обьбре, быИ. иника - от теоя, 1980, с. 52,ан 21 фИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к переклю лям электрической энергии в цепях пост ного тока и может быть использовано коммутации активных, активно-индук ных нагрузок в устройствах автомати преобразовательной техники, Цель изо тения - повышение надежности работы стродействия и помехоустойчиво Устройство содержит тиристор 1, тра стор 2, резистор 10. Для достижения це устройство введены транзисторы 3, 4, т зисторный оптрон 5, интегральный ко ратор 6, диоды 7, 8, 9, резисторы 10 конденсатор 22. 1 ил.,Изобретение относится к переключате-,лям электрической энергии в цепях постоянного тока и может быть использовано длякоммутации активных, активно-индуктивных нагрузок в устройствах автоматики ипреобразовательной техники.Цель изобретения - повышение надежности работы, быстродействия и помехоустойчивости.На чертеже приведена принципиальнаяэлектрическая схема тиристорного ключа.Тиристорный ключ содержит тиристор1, первый транзистор 2, который шунтируеттиристор 1, второй 3 и третий 4 транзисторы, транзисторный оптрон 5, интегральныйкомпаратор 6, три диода 7 - 9, причем. диоды7 и 9 - защитные, диод 8 - разделительный, двенадцать резисторов 10 - 21 соответственно,конденсатор 22, причем резистор 17 и кон,денсатор 22, соединенные параллельно, образуют времязадающую ВС-цепь, резисторы18 и 19 образуют делитель напряжения,Анод тиристора 1 соединен с эмиттеромтранзистора 2 и шиной 23 питания, катодтиристора 1 - с коллектором транзистора 2и через нагрузку 24 подключен к общей шине 25, резистор 10 включен между эмиттером и базой транзистора 1, Светодиодоптрона 5 через резистор 11 соединен сшиной 26 управления, диод 7 включен параллельно светодиоду оптрона 5 в обратномнаправлении, первый выход оптрона 5 подключен к шине 23, второй выход - к первымвыводам резисторов 12 и 13, второй выводрезистора 13 подключен к третьему выходуоптрона 5, второй вывод резистора 12 соединен с первыми выводами резисторов 14 и15 и с анодом диода 8, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора 1 и эмиттером транзистора 3, базакоторого через резистор 16 соединена с катодом тириетора 1, а коллектор - с инвертирующим входом компаратора 6 и черезЯС-цепь на резисторе 17 и конденсаторе 22- с шиной 25, неинвертирующий вход ком.паратора 6 соединен со средней. точкой делителя на резисторах 18 и 19, второй выводрезистора 18 соединен с шиной 25, а второйвывод резистора 19 - с. шиной 23, вход выключения компаратора 6 соединен с коллектором транзистора 4, база которогосоединена с вторым выводом резистора 15,а эмиттер через резистор 20 - с шиной 25, скоторой соединен второй вывод резистора14 и вывод корпуса компаратора 6, выходкоторого через резистор 21 соединен с базой транзистора 2, вывод питания компаратора 6 соединен с шиной 23, диод 9 включенпараллельно нагрузке 24 в обратном направлении, управляющего электрода тиристора 1, при этом выключается транзистор 4, интегральный компаратор 6 подготавливается к включению в работу, Схема переходит в режим самоотключения, включается интегральный компаратор 6, так как на его инвертирующий вход подается от включенного транзистора 3 большее напряжение;напряжение, поступающее от делителя, образованного резисторами 18 и 19, на его неинвертирующий вход. Это напряжение может быть от половины напряжения питания и ниже, Транзистор 3 включен за счет напряжения 0,8 В между катодом и управляющим электродом включенного тиристора 1.В выходной цепи интегрального компаратора 6 появляется ток, который включает транзистор 2. При включении транзистора 2 последний насыщается, и напряжение между катодом и анодом тиристора падает с 0,9 до 0,1 В, и тиристор 1 сам закрывается (рассасываются носители),После выключения тиристора 1 выключается транзистор 3. и на инвертирующем входе компартора 6 начинает падать напряжение с постоянной "времени, определяемой параметрами ВС ",-цепи конденсатора 22 и резистора 17, При снижении напряжения на инвертирующем входе до уровня 35 40 45 50 55 1015 20 2530 Тиристорный ключ работает следующим образом.В исходном состоянии на управляющую шину 26 напряжение не подается и устройство находится в выключенном состоянии. Напряжение питания также не подается,Затем на управляющую шину 26 подается управляющее напряжение. Диод 7 служит для защиты от обратного напряжение.светодиода оптрона 5. Оптрон 5 включаетсяи включающий тиристор 1 ток поступает по цепи резистор 12, диод 8, управляющийэлектрод тиристора 1 и включает тиристор1. Нагрузка 24 подключается к шине 23 питания, Одновременно управляющий сигнал через резистор 15 поступает на транзистор 4, который включается и замыкает вход выключения компаратора 6 через резистор 20 на шичу 25, приэтом компаратор 6 отключен, и в его выходной цепи, соединенной с базой транзистора 2 через резистор 21, отсутствует выходной ток, транзистор 2 закрыт,В таком включенном состоянии устройство может находиться сколь угодно долго, пока присутствуе управляющее напряжение на шине 26,После снятия управляющего напряжения с шины 26 оптрон 5 закрывается, снимается управляющее напряжение с6 1 б 61989 меньше, чем на неинвертирующем входе, интегральный компаратор б переключается, на его выходе нет тока и транзистор 2 отключается, отключается нагрузка 24, и устройство переходит в выключенное состояние. Время отключения тиристора 1 определяется его собственной постоянной времени рассасывания носителей заряда и параметрами ЙС-цепи конденсатора 22 и резистора 17.Параметры ВС-цепи выбираются так,что время включения транзистора 2 в 2 раза больше времени рассасывания носителей заряда в тиристоре 1 и его надежного выключения,Составитель Г,Терешина Редактор 0.,Головач Техред М,Моргентал Корректор И,МускаЗаКаз 2136 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретения Тиристорный ключ, содержащий тири- стор, первый транзистор и первый резистор, анод тиристора соединен с эмиттером первого транзистора и шиной питания, катод тиристора соединен с коллектором первого транзистора и через нагрузку подключен к общей шине, первый резистор включен между эмиттером и базой первого транзистора,отличающийся тем,что, с целью повышения надежности работы, быстродействия и помехоустойчивости, введены транзисторный оптрон, второй и третий транзисторы, три диода, одиннадцать резисторов, конденсатор и интегральный .компаратор, светодиод транзисторного оптрона через второй резистор соединен с шиной управления, первый диод включен параллельно светодиоду транзисторного оптрона в обратном направлении, первый выход которого подключен к шине питания, второй выход - к первым выводам третьего и четвертого резисторов, второй вывод четвертого резистора подключен к третьему 5 выходу транзисторного оптрона, второй вывод третьего резистора соединен с первыми выводами пятого и шестого резисторов и с анодом второго диода, катод которого соединен с управляющим электродом тиристо ра и эмиттером второго транзистора, базакоторого через седьмой резистор соединена с катодом тиристора, а коллектор - с инвертирующим входом интегрального компаратора и через параллельно соединенные 15 восьмой резистор и конденсатор, которыеобразуют времязадающую ЯС-цепь, - с общей шиной, неинвертирующий вход интегрального компаратора соединен со средней точкой делителя напряжения, выполненно го на девятом и десятом резисторах, второйвывод девятого резистора соединен с общей шиной. а второй вывод десятого резистора - с шиной питания, вход выключения, интегрального компаратора соединен с кол лектором третьего транзистора, база которого соединена с вторым выводом шестого резистора. а эмиттер через одиннадцатый резистор с общей шиной, с которой соединен второй вывод пятого резистора, выход 30 интегрального компаратора череэ двенадцатый резистор соединен с базой первого транзистора, вывод питания и вывод корпуса интегрального компаратора подключен соответственно к шине питания и общей 35 шине, третий диод включен параллельно нагрузке в обратном направлении,