Ключ переменного тока

О П И-ОИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Сеюз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 708510 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл,Н 03 К 17/60 3 Ъаударетаекаье 1 квинтет СССР вв делает нэебретеикк и атерытийОпубликовано 05.01.80, бюллетень % 1 Дата опубликования описания 05.01,80(54) КЛЮЧ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретение относится к автоматике,предназначено для коммутацяи в условиях переменного тока,Известны устройства для переключениянагрузки переменного тока, содержащиевыпрямительный диодный мост, коммути 5рующий тиристор, управляющий транзистор,и управляемый ключ, причем тиристорподключен параллельно диагонали постоянного тока выпрямительного моста; параллельно управляющему переходу тиристора10включен переход коллектор-амиттер управляющего транзистора, база которогоподключена к средней точке резисторногоделителя напряжения, включенного парал 15лельно тиристору, а управляемый ключподключен к управляющему электроду тйристора 111. К недостаткам подобных устройств следует отнести наличие напряжения на нагрузке при выключенном состоянии ключа и высокий уровень мощности, потребляемой по цепи управления; Наиболее близок к предлагаемому ключ переменного тока, содержаший диодный выпрямительный мост, комутируюший тиристор, управляющий транзистор и источник постоянного тока, последовательно с которым включен управляемый ключ, причем в диагональ переменного тока выпрями- тельного моста включены входная и выходная клеммы устройства, а параллельно диагонали постоянного тока включен коммутирующий тиристор, катод которого непосредственно подключен к амиттеру управляющего транзистора и отрицательной шине источника постоянного тока, а через первый резистор подключен к базе управлякяцего транзистора, которая через второй резистор связана с анодом коммутирующего ти рнсторат". 23;:тто устройство потребляет значительнуюю мощность и недостаточно надежно,С целью уменьшения потребляемой мошности и повышения надежности в ключ переменного тока, содержащий диодный выпрямнтельный мост, коммутирующий тнЕсли же при замыкании управляемогоключа 8 мгновенное напряжение на базетранзистора 5 меньше его напряженияотпирания, этот транзистор закрыт и нешунтирует входную цепь порогового элемента 4, Управляющий ток поступает через резистор 7, переход коллектор-амиттер транзистора 6, пороговый элемент 4на управляющий электрод тиристора 3, Тиристор 3 включается, и напряжение нанем падает до остаточного, Транзистор5 остается запертым, поскольку напояже.ние на его базе становится еще меньше,Транзистор 6 запирается за счет того,что напряжение на его базе становитсяменьше, чем напряжение на эмиттере,Таким образом, при включенном тиристоре 3 ток от источника 9 не потребляется,3 7 О 85ристор, управляющий транзистор и источник постоянного тока, последовательно скоторым включен управляемый ключ, причем в диагональ переменного тока выпрямительного моста включены входнаяи выходная клеммы устройства, а параллельно диагонали постоянного тока включенкоммутирующий тиристор, катод которогонепосредственно подключен к змиттеру управляющего транзистора иотрицательной шине 10источника постоянного тока, а через первыйрезистор подключен к базе управляющегоПанзистора, которая через второй резистор связана с анодом коммутирующего тиристора, введены портовый элемент, до 15полнительный управляющий транзистор идва резистора, причем база дополнительйого управляющего транзистора через первый дополнительный резистор подключенак аноду коммутирующего тиристора, а коллектор этого транзистора через второйдополнительный резистор и управляемыйключ связан с положительной шиной источника постоянного тока, точка соединенияколлектора управляющего и эмиттера дополнительного управляющего транзисторов через пороговый элемент подключенак управляющему электроду коммутирующего тиристора,На чертеже представлена схема описываемого устройства. Ключ переменноготока содержит диодный выпрямительныймост 1, в диагональ переменного тока которого включена нагрузка 2, а в диагональ постоянного тока включен коммунрующий тиристор 3, к управляющему электроду которого подключен пороговый элемент 4; коммутирующий транзистор 5, дополнительный управляющий транзистор6, коллектор которого через последователь- фно соединечные резистор 7 и управляемый ключ 8 подключен к положительнойшине источника постоянного тока 9;резисторы 10-12, фильтрующий конденсатор 13, включенный параллельно реэистору 7; клеммы источника коммутируемого напряжения 14, 15, Для устойчивой работы ключа переменного тока пороговый элемент 4 должен обеспечиватьопределенную задержку электрического сиг нала (единицы микросекунд),Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии управляемыйключ 8 разомкнут, Поэтому на управляющий электрод тиристора 3 сигнал не поступает, и нагрузка 2 обесточена, Транзисторы 5 и 6 закрыты, поскольку их последовательно соединенные переходы кол 10 4лектор-эмиттер отключены от шины нсточика постоянного тока 9, Если в момент замыкания ключа 8 амплитуда коммутируемого напряжения превышает некоторое значение, соответствующее напряжению коммутации, (максимально допустимому значению коммутируемого напряжения,при котором коммутация происходит с допустимым уровнем помех), то напряжениев средней точке делителя на резисторах1 О, 1 1 таково, что транзисторы 5 и 6открыты, Открытый транзистор 5 шунтирует вход порогового элемента 4, Поскольку напряжение на коллекторе открытоготранзистора 5 меньше, чем пороговое напряжение элемента 4, элемент 4 закрыт,и в управляющий электрод тиристора 3ток не поступает, В результате этого тиристор 3 закрыт, Такое состояние поддерживается всю оставшуюся часть полупериода коммутируемого напряжения,В начале следующего полупериода первым включается транзистор 6 за счетвыбора соответствующих параметров резисторов 10, 11, Через управляемыйключ 8, резистор 7, переход коллекторзмиттер транзистора 6 и пороговый элемент 4 от источника 9 протекает ток управления, Тиристор 3 включается и ставится на самоблокировку, поскольку егоанодный ток больше тока удержания, Привключении тиристора 3 напряжение нанем резко падает до остаточного (1-2 в)транзистор 6 закрывается, так как напряжение на его эмиттере становитсябольше, чем на базе, После эапираниятранзистора 6 ток в управляющую цепьтиристора 3 не поступает,Составитель В, НефедовРедактор Б, федотов Техред О, Андрейко Корректо 1 М Дмч Заказ 8514/53 Тираж 995 Поппи сное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5 70851формула изобретения Ключ переменного тока, содержащий диодный выпрямительный мост, коммутирующий тиристор, управляющий транзис тор и источник постоянного тока, последовательно с которым включен управляемый ключ, причем в диагональ переменного тока выпрямительного моста включены входная и выходная клеммы уст О ройства, а параллельно диагонали постоянного тока включен коммутирующий тиристор, катод которого непосредственно подключен к эмиттеру управляющего транзистора и отрицательной шине источника5 постоянного тока, а через первый резистор - к базе управляющего транзистора, которая через второй резистор связана с анодом коммутирующего тиристора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 20 уменьшения потребляемой мощности и повышения надежности, в него введены по 0 6роговый элемент, дополнительный управляющий транзистор и два резистора, причембаза дополнительного управляющего транзистора через первый дополнительный резистор подключена к аноду коммутирующего тиристора, а коллектор этого транзистора через второй дополнительный резистор и управляемый ключ связан с положительной шиной источника постоянного тока, точка соединения коллекторауправляющего и эмиттера дополнительного управляющего транзисторов через пороговый элемент подключена к управляющему электроду коммутирующего тиристора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США % 3758793,кл, 307-252, 22,03,71,2. Авторское свидетельство СССР