Коммутатор

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциаефстическихРеспублик и 951702(51)М, Кл. Н 03 К 17/56 1 есударатееквй камитет о ав делам взабретенкй и открытей(54) КОММУТАТОР игаетсядержащийно соеди" 1Изобретение относится к импульс,ной технике и может быть использовано для коммутации сигналов постоянного и переменного тока,По основному авт. св.758519известен коммутатор, содержащий двецепи из последовательно соединенныхтранзистора, первого резистора, первого диода и тиристора, которые под"ключены к источнику смещения, МДПтранзисторы, коммутируемый источник,нагрузку, вторые резисторы, вторыеи дополнительные диоды, блок управления 1 1.Недостатком этого коммутатора яв"ляется относительно большое времявыключения, обусловленное наличиеми изменениями тока смещения при выключении тиристоров.Цель изобретения состоит в повышении быстродействия.Поставленная цель досттем, цто в коммутатор, содве цепи из последователь ненных транзистора, первого резистора, первого диода и тиристора,которые .подключены к источнику смещения, причем базы транзисторов подключены к коллекторам и плюсовойшине источника смещения через вторыерезисторы, а к средней точке междупервым резистором и первым диодомчерез сток-исток МДП-транзисторов,коммутируемый источник и нагрузкаподключены к затвордм МДП-транзисторов и минусовой шине источника смещения, катодам тиристоров и общейточке блока управления через вторыедиоды в обратном направлении и к анодам тиристоров через дополнительныедиоды в прямом направлении, введенытретьи диоды, включенные в цепи управляацих электродов тиристоров в 2 о направлении атпирающего тока, и оп"тронные пары, отодиоды которыхвключены параллельно промежуткамсток-исток МДП-транзисторов в.обратном направлении по отношению к ис 3 95 точнику смещения, а светодиоды- встречно-параллельно трет ьим диодам.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.Коммутатор содержит запираемые тиристоры 1 и 2, первые диоды 3 и 4, первые резисторы 5 и , транзисторы 7 и 8. Плюс источника смещения (шина +Е) через транзисторы 7 и 8, резисторы 5 и 6 и диоды 3 и 4 соеди" нены с анодами тиристоров 1 и 2. Базы транзисторов 7 и 8 подключены к шине +Е через вторые резисторы 9 и 10, а к точкам соединения резисторов 5 и 6 и диодов 3 и 4 через параллельные цепи: .сток-исток полевых транзисторов 11,и 12 и катод- анод фотодиодов 13 и 4 оптронов. Катоды тиристоров 1,и 2 подключены к шине "Е. Параллельно тиристорами 2 включены в обратном направлении последовательно соединенные диоды 15 и 16 и 17 и 18 соответственно. Точки соединения диодов 15, 16, 17 и 18 подключены к затворам транзисторов 11 и 12. К этим же точкам через нагрузку 19 подключен источник контролируемого напряжения 20. Третьи диоды 21 и 22 включены в цепи управляющих электродов тиристорови 2 в направлении отпирающего тока, а встречно-параллельно диодам 21 и 22 включены светодиоды 23 и 24 оптро" нов.Коммутатор работает следующим образом.В исходном состоянии тиристоры 1 и 2 закрыты, ток через нагрузку 19 не протекает.Когда на блок управления 25 поступает сигнал включения, с выхода блока 25 подаются положительные импульсы на управляющие электроды тиристоров 1 и 2. Ток управления протекает по цепи: выход блока 25, ди - од 21 (,22); управляющий электрод- катод тиристора 1 (2), шина -Е. Тиристоры 1 и 2 открываютсяи запоми - нают управляющее воздействие.Ток смещения тиристора 1 (2) протекает по цепи: шина +Е транзистор 7 (8), резистор 5 (6), диод 3 (4), тиристор 1 (2) шина -Е, Так как транзистор 7 (8) .включен по схеме эмиттерного повторителя, то напряжение на резисторе 5 (6), а следовательно, и ток смещения тиристора 1 (2) зависит от напряжения на параллельной1702 4 5 15 20 25 30 35 цепи сток-исток транзистора 11 (12)и катод-анод фотодиода 13 (14).При отсутствии освещенности фотодиода 13 (14) его сопротивлениевелико, поэтому ток смещения при включении тиристора 1 (2) и его удержании в открытом состоянии зависит отнапряжения сток-исток транзистора11 (12).Напряжение, создаваемое током смещения на диоде 3 (4), плюсом прикладывается к истоку транзистора11 (12), а;минусом через диод 15 (7)к затвору. Отрицательным напряжением диода 3 (4) транзистор 11 (12)прикрывается, увеличивая напряжениесток-исток, а это приводит к увели"чению тока смещения,В установившемся режиме при отсутствии коммутируемого тока ток цеписмещения максимален и равен токуудержания тиристора,Когда тиристоры 1 и 2 открыты., топеременный ток протекает через нагрузку 19 следующим образом: "плюс"источника 20, нагрузка 19, диод 15,тиристор 1, шина -Е, диод 18, "минус"источника 20, при обратной полярности коммутируемого напряжения: "плюс"источника 20, диод 17, тиристор 2, шина -Е, диод 16, нагрузка 9, "минус"источника 20.Под действием протекающего тока надиоде 15 (17) создается напряжение,величина которого зависит от коммутируемого тока. Напряжение, создаваемоетоком коммутируемого сигнала на диоде 15 (17), плюсом прикладывается кзатвору, а минусом через диод 3 (4)к истоку транзистора 1 (12) и приоткрывает его, что приводит к уменьшению напряжения, а следовательно,и тока смещения транзистора 7 (8),увеличение тока смещения при запирании тиристоров 1 и 2 исключается введением оптронных пар свето-. диод-фотодиод 23, 13 и 24, 14. Запирающий ток управления протекает поцепи: шина -Е, катод - управляющийэлектрод тиристора 1 (2), анодкатод светодиода 23 (24), выходблока 25,Возбуждение светодиодов 23 и 24приводит к снижению обратного сопротивления фотодиодов 3 и 14 и уменьшению падения напряжения на фотодиодах. В результате ток смещения уменьшается и становится близким к нулю,формула изобретения оставитель Щедринаехред К.Мыцьо.Дзят Кор Редактор Л,Веселовска Тираж НИИПИ Государств по делам изобр 13035, Москва, йз 5973 75 дписное лиал ППП Патент , г. жгород, ул. роектная Одновременно увеличивается скорость спада тока тиристора 1 (2), так как спадают обе его составляющие; коммутируемый ток и ток смещения.уменьшение анодного тока тирис" тора и увеличение его скорости спада приводят к уменьшению времени запирания тиристоров и соответствующему повышению, быстродействия коммутатора в целом. Коммутатор по авт св. Ю 758519 о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, ( 951702 6.с целью повышения быстродействия, внего введены третьи диоды, включенные в цепи управляющих электродовтиристоров в направлении отпираю 3 щего тока, и оптронные пары, фотодиоды которых включены параллельно промежуткам сток-исток МДП-транзисторов в обратном направлении поотношению к источнику .смещения,. ав светодиоды - встречно-параллельнотретьим диодам,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 758519, кл. Н 03 К 17/56, 1978. ного комитета СССРений и открытий5, Раушская наб., д. М