Ключ переменного тока

О П И С А Н И Е (1)549891ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликГосударственнын комитет 3) Приоритет овета йтиннстров СССРо делам изобретений 3) иковано 05.03 Бюллетень М 9писания 04.05.77. П. Даниленко и Е. М велев Отделение Всесоюзного научно-исслероектно-конструкторского и технологи электросварочного ооорудо 1) Заявитель овательског ского инсти ния(54) КЛ)ОЧ ПЕРЕМЕННОГО ТОК в од 1 ода Ключ переменного тока может применяться в системах промышленной автоматики, в частности для коммутации мощных исполнительных элементов выходным сигналом логических интегральных микросхем.5Известны ключи переменного тока на тиристорах с фототиристором в цепи управления.Недостаток этих ключей - отсутствие защиты нагрузки и тиристора от свсрхтоков.Известен также кгпоч переменного тока, содержащий симметричный тиристор, фототиристорный оптрон, диодный мост, в одну диагональ которого включен фототиристор фототиристорного оптрона, а другая диагональ подсоедипена к аноду и к управляющему электроду симметричного тиристора.Этот ключ имеет тот же недостаток, что и предыдущие.Цель изобретения - защита нагрузки и симметричного тиристора от сверхтоков с одповременной индикацией. Эта цель достигается тем, что в ключ переменного тока, содержащий симметричный тиристор, фототиристорный оптрон с цепью управления, диодный 25 мост, в одну диагональ которого включен фототиристор фототиристорного оптрона, а другая диагональ подсоединена вершинами к аноду и через резистор к управляющему электроду симметричного тиристора, введены све- ЗО тодиод индикации, дополнительные фототиристорный оптрон, диодный мост и стабилитроны, при этом фототиристор дополнительного фототирпсторного оптрона, последовательно соединенный со светодиодом индикации, включен параллельно цепи управления, причем анод светодиода индикации подсоединен к католу первого стабилптрона и через резистор к плюсовой шине цепи управления; светодиод дополнительного фототиристорного оптрона через резистор и второй стабилитрон включен в одну из диагоналей дополнительного диод- ного моста, к другой диагонали которого параллельно подключены два последовательно и встречно соединенных стабилитрона; при этом другая диагональ дополнительного диод- ного моста подключена к катоду симметричного тпрпстора и через рсзистор к движку переменного резистора, включенного в цепь нагрузки.На чертеже представлена электрическая схема ключа переменного тока.Ключ содержит симметричный тиристор 1, фототиристорные оптроны 2 и 3, состоящие соответственно из фототиристоров 4 и 5 и светодиодов б и 7, мосты, состоящие из диодог, 8 - 11 и 12 - Б, светодиод индикации 1 б, стабилитроны 17 - 20 и резисторы 21 - 2 б.Фототиристор 4 оптрона 2 включен пу из диагоналей моста, образованного дтми 8 - 11, другая диагональ которого полклочена к аноду симметричного тирнстора 1 и через резистор 21 - к его управляющему электролу, Катод фототиристора 5 оптроца 3, являющегося элементом памяти срабатываниязащиты, подключен к минусовой клемме цепиуправления ключом, а его анод через светолцол индикации 16 и резистор 26 - к плюсовой клемме цепи управления. К общей точке анола светодиода индикации 16 и резистора 26 подключен катод стабилитрона 17, анодкоторого подключен к аноду светодиода б оптрона 2, а катод светолиода б подключен кминусовой клемме цепи управления,Светодиод 7 оптрона 3 через резистор 24,определяющий входной ток оптрона 3, и стабилитроц 18, задающий порог гключеция этого оптрона, подключен и одной из лиагоцалеймоста, образованного диодами 12 - 15, параллельно другой диагонали которого подключены два последовательно и встречно включенных стабилитрона 19 и 20, ограничивающихнапряжение на входе моста при коротком замыкании в цепи нагрузки. Вершины этой эксдиагонали моста подключены соответственнок катоду симметричногЬ тирнстора 1 и черезрезистор 22 - к части резистора 23, включенного между катодом симметричного тиристора 1 и клеммой источника питания ключа.Резистор 23 предназначен для ограничениясверхтоков в цепи нагрузки. Нагрузкой ключявляется резистор 25,Ключ работает следующим образом.В нормальном режиме работы ключа переменного тока при положительной полуволненапряжения на аноде симметричного тиристора 1 и включенном при этом светодиоде б,открытом фототиристоре 4 оптрона 2, закрытом фототиристоре 5 оптрона 3 ток управления тиристором 1 проходит через диод 10, фототиристор 4, диод 8, резистор 21 и открывает тиристор 1.При отрицательной полуволне напряженияна аноде тиристора 1 ток управления им прохолит через диод 9, фототиристор 4, диод 11 4"и резистор 21. В результате через резисторы25 и 23 проходят обе полуволны тока напряжения питания ключа, Напряжение переменного тока, пропорциональное току нагрузкиключа, снимается с части резистора 23 и через резистор 22 подается в олпу цз диагоналей моста, образованного диодами 12 - 15, выпрямляется и с другой диагонали моста поступает через резистор 24 и стабцлитрон 18ца светодиод 7 оптрона 3.Однако светодиод 7 не включается, таккак это напряжение це превышает напряжения стабилизации стабилитрона 18; следовательно, оптрон 3 не срабатывает.В аварийном режиме, т. е. прц токе нагрузки ключа, превышающем допустимое значение, напряжение, снимаемое с части резистора 23 и ограниченное стабилитронамц 19и 20, выпрямляется мостом, образованнымлиоламп 12 - 15, и пола тся цг светодиод 7,при этом оцо больше напряжения стабилизацц стабилитрона 18.Стабилитрон 18 пропускает через себя ток, и включается светодиод 7 оптрона 3, в результате чего открывается его фототиристор 5, который через светодиод индикации срабатывания защиты 16 шунтирует цепь управления оптрона 2. Это вызывает падение напряжения управления ключом, и оно становится меньше напряжения стабилизации стабцлитроца 17, в результате чего протекание тока управления ключом через стабилитроц 17 и световод б оптрона 2 прекращается, и при переходе напряжения питания ключа через нуль закрывается фоторезистор 4 оптрона , что вызывает разрыв цепи управления тиристора 1. Последний закрывается и прерывает ток в цепи нагрузки ключа, чем и предотвращает Ллительцыи аварийный режим в этой цепи.Фототиристор 5 оптрона 3 остается открытым, а светодиод индикации 16 светится до момента снятия управляющего напряжения оптрона 2. После устранения причин появления сверхтоков в цепи нагрузки ключа переменного тока ц включения управляющего напряжения оптрона 2 вновь включается тиристор 1, ключ возвращается в исходное положение.Ввилу того, что схема защиты не содержит инерционных элементоь, быстродействие ее определяется временем включения полупроводниковых элементов, из которых она состоит.Формула изобретенияКлюч переменного тока, содержащий симметричный тиристор, фототиристорный оптрон с цепью управления, диодный мост, в одну диагональ которого включен фототиристор фо тотиристорного оптроца, а другая диагональ полсоедицена к аноду и через резистор к управляющему электроду симметричного тиристора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью защиты нагрузки и симметричного тиристора от сверхтоков с одновременной индикацией, в цего введены светодиод индикации, дополнительные фототиристорный оптроц, диодный мост и стабилитроны, при этом фототиристор дополнительного фототиристорцого оптропа. послеловательно соединенный со светодиодом инлпкацни, включен параллельно цепи управления, причем анод светодиода индикации подсоелицен к катоду первого стабилитрона ц через резистор к, плюсовой шине цепи уп. равления, светодиод дополнительного фототиристорного оптрона через резистор и второй стаоилитрон включен в одну из диагоналей дополнительного диодного моста, к другой диагонали которого параллельно полключены два последовательно и встречно соединенных стабилитрона, при этом другая диагональ дополнительного диодного моста подключена к катоду симметричного тиристора и через рези стор к движку переменного резистора, включенного в цепь нагрузки.25 Составп Тскред чь Г. Кутнпй Семен;о Ь 1. Симкин: доз оррскто Подписное каз 225/50 цТираж 1051Совета Министров Соткрытийаб., - . 4,5 Тип Изд. М 454 осударственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж.З 5, Раушская н арьк. фил. пред. Патсн