Переключатель переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИ)СОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) 111) 51) 4 Н 03 К 17/ и удАРсте)енный комитет сссРделАм изОБРетений и отнРытий(56) Авторское свидетельство СССР Р 396848 кл. Н 05 В 11/30, 1973.Авторское свидетельство СССР Р 762181, кл. Н 03 К 17/56, 1980. (54) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕМЕНЙОГО ТОКА (57) Изобретение может быть использовано для включения блоков электрической и радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повьппение надежности путем уменьшения уровня электромагнитных помех, достигается за счет точного выбора момента включения нагрузки при переходе синусоидального напряжения через нулевое значение, Для этого в переключатель дополнительно введены входной трансформа-тор 5, диадный мост б формирователь 7 управляющего импульса, формирователь 14 импульса включения, диоды 332 и ограничительный резистор 30, Кроме того, переключатель содержит симистор 1, нагрузку 2, входную 3 и выходную 4 шины, интегральный компаратор 8, делитель на резисторах 9 и 10, источник 11 эталонного опорно напряжения, положительную 13 и общу 17 шины питания, элементы И-НЕ 18 и 19, генератор 20 отпирающих импул сов. Этот генератор содержит элемен ты И-НЕ 21 и 23, инверторы 22 и 24, транзистор 28. Устройство осуществл ет коммутацию напряжения переменног тока при включении вблизи нулевого уровня, что уменьшает величину комм тационных помех при включении разли ных видов нагрузки. 2 з.п. ф-лы, 2 и1 13544Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для включения блоков электротехнической и электронной аппаратуры.Цель изобретения - увеличение надежности за счет уменьшения уровня электромагнитных помех, что достигается за счет точного выбора момента включения нагрузки при переходе сину соидального напряжения через нулевое значение.На фиг. 1 представлена функциональ" ная схема переключателя переменного тока; на фиг. 2 - временная диаграмма 15 его работы.Переключатель переменного тока содержит симистор 1, силовые, электроды которого последовательно с нагрузкой 2 подключены к входной 3 и выход но 4 шинам переключателя, к которым для формирования сигналов управления подключена первичная обмотка входного трансформатора 5, Вторичная обмотка входного трансформатора 5 через диодный мост 6, включенный по схеме двухполупериодного выпрямителя, подключена к входу формирователя 7 управляющего импульса.Формирователь 7 содержит инте гральный компаратор 8, измерительный вход которого соединен с делителем на резисторах 9 и 10. Средняя точка делителя является входом формирователя 7. Установочный вход компаратора 8 З 5 соединен с источником 11 опорного эталонного напряжения, а выход, являющийся выходом формирователя 7, через резистор 12 подключен к положительной шине 13 источника питания. 40Выход формирователя 7 соединен с вторым входом формирователя 14 импульса включения, первый вход которого через резистор 15 последовательной КС-цепочки подключен к положительной 45 шине 13 источника питания и через конденсатор 16 к общей шине 17, а .выход второго элемента И-НЕ 18 соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ 19 и выходом формирователя 14,-0 первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 19, а второй вход - с первым входом второго элемента И-НЕ 18, выход первого элемента И-НЕ 19 - с вторым входом второго элемента И-НЕ 18, Кроме того, выходы формирователей 7 и 14 соединены соответственно с первым и вторым входами генератора 20 отпирающих им 10 2пульсов, третий вход которого соединен с первым входом формирователя 14. Генератор 20 содержит первый элемент И-НЕ 21, первый инвертор 22, второй элемент И-НЕ 23 и второй инвертор 24, конденсатор 25, первый 26 и второй 27 резисторы и транзистор 28.Выход элемента И-НЕ 21 через последовательно соединенные инверторы 22 и 24, элемент И-НЕ 23 н резистор 27 соединен с базой транзистора 28, эмиттер которого подключен к общей шине 17. Коллектор транзистора 28 является выходом генератора 20. Выходы первого инвертора 22 и второго элемента И-НЕ 23 через конденсатор 25 и резистор 26 соответственно подключены к третьему входу элемента И-НЕ 21, а второй вход элемента И-НЕ 23 соединен с третьим входом генератора 20. Выход последнего через последовательно соединенные первичную обмотку выходного трансформатора 29 и ограничительный резистор 30 и параллельно к ним включенный первый диод 31 соединен. с по-: ложительной шиной 13 источника питания.Вторичная обмотка трансформатора 29 с параллельно включенным вторым диодом 32 соединена с управляющим переходом симистора 1.Устройство работает следующим образом.При подключении источника переменного напряжения к шинам 3 и 4 на выходной обмотке трансформатора 5 формируется переменное напряжение с частотой питающей сети. После выпрямления диодным мостом 6 пульсирующее напряжение с частотой, в два раза превышающей частоту питающей сети, через делитель напряжения на резисторах 9 и 10 подается на первый вход интегрального компаратора 8, на второй вход которого подается стабилизированное напряжение с эталонного источника 11, величина которого выбирается так, что на выходе компаратора 8 фор-, мируется отрицательный импульсный сигнал, снимаемый с резистора 12, подключенного к шине 13 питания, передний и задний фронты которого расположены строго симметрично относительно точки перехода фазового напряжения через нулевое значение (фиг.2). Формирователь 14 импульса включения служит для предотвращения срабатывания схемы при включении в произвольный50 3 13544момент времени до прохождения фазового переменного напряжения через нулевое значение,При включении в произвольный момент времени (точка а, фиг.2) происхо-5дит установка формирователя 14 в нулевое значение КС-цепью (резистор 15,конденсатор 16), подключенной к шине13 источника питания и общей шине 17,10тем самым запрещается работа генератора 20, На выходе инвертора 24 привключении устанавливается нулевое значение напряжения за счет установкиэлемента И-НЕ 23 в единичное состояние отрицательным импульсом КС-цепочки (резистор 15, конденсатор 16), соединенной с вторым входом элемента 23. Включение устройства производится подачей напряжения питанияна логическую часть схемы, т.е. наформирователи 7 и 14 и генератор 20.Источник питания 11 и положительнаяшина 13 источника являются вторичнымиисточниками одного блока питания и 25включаются одновременно с подачей на.пряжения на микросхемы,В момент времени б (фиг, 2) происходит формирование переднего фронтаимпульса отрицательнбй полярностина выходе формирователя 7, которыйустанавливает формирователь 14 и второй вход генератора 20 в единичноесостояние, однако при этом работагенератора 20 по первому входу блокируется до формирования заднего фронтаимпульса компаратора, что соответствует точке(фиг. 2). По заднемуфронту импульса формирователя 7 происходит запуск генератора 20 отпирающих импульсов, поступающих с выходагенератора 20 через резистор 27 наимпульсный усилитель, выполненныйна транзисторе 28, импульсном трансформаторе 29, резисторе 30 и диоде 31. 45Резистор 30 предназначен для ограничения тока через транзистор 28, адиод 31 включен для защиты транзистора в моменты переключения,Импульсы с выхода импульсноготрансформатора 29 с параллельно подключенным диодом 32 поступают на управляющий электрод симистора 1 относительно входной шины 3Таким образом, устройство осуществляет коммутацию напряжения переменного тока при включении тольковблизи нулевого уровня, определяемого точностью установки Е ,что умень 104шает величину коммутационных помех при включении. различных видов нагрузок. Формула изобретения1. Переключатель переменного тока,содержащий симистор, силовые электроды которого последовательно с нагруз-.кой подключены к входной и выходнойшинам переключателя, генератор отпирающих импульсов с выходным трансформатором, вторичная обмотка которогоподключена к управляющему переходусимистора, источник питания и диодныймост, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения надежностиза счет уменьшения электромагнитныхпомех, введены формирователь управляющего импульса, входной трансформатор, диодный мост, ограничительныйрезистор, первый и второй диоды иформирователь импульса включения надвух элементах И-НЕ, первый вход которого соединен с первым входом пер"вого элемента И-НЕ и через резисторпоследовательной КС-цепочки подключен к положительной шине источникапитания и через конденсатор - к общей шине, второй вход формированияимпульса включения соединен с выходомформирователя управляющего импульсаи с первым входом второго элементаИ-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединенс вторым входом первого элемента И-НЕи выходом формирователя импульсавключения, вход формирователя управляющего импульса подключен к выходудиодного моста, включенного по схемедвухполупериодного выпрямителя, вто-рая диагональ которого соединена свторичной обмоткой входного трансформатора, а первый вход генератора отпирающих импульсов соединен с выходом формирователя управляющего импульса, второй вход - с выходом формирователя импульса включения, третийвход - с первым входом формирователяимпульсов включения, а выход черезпоследовательно соединенные первичную обмотку выходного трансформатораограничительный резистор и параллельно к ним встречно включенный первыйдиод подключен к положительной шинеисточника питания, а параллельно вторичной обмотке выходного трансформатора включен второй диод,быхад ЩУРЮ ЮСоставитель А.ЧаховскийТехред М.Ходанич Корректор М.Шарош Редактор М.Бл аказ 5714/5 Тираж Госудделам Моск 00 Подписноерственного комитета СССРзобретений и открытийа, Ж, Раушская наб.,и 4/ 130.Проектная, 4 Производственнолиграфическое предприятие, г.ужг 5 135442, Переключатель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что формирователь управляющего импульса выполнен в виде интегрального компаратора, измерительный вход которого подключен5 к делителю, средняя точка которого является его входом, установочный вход - к источнику опорного эталонного напряжения, а выход, являющийся выходом формирователя, через,резистор пОдключен к положительной шине источника питания. 3. Переключатель по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что генератор отпирающих импульсов содержит первый и второй элементы И-НЕ, первый и второй инверторы, конденсатор, пер" 10 6вый и второй резисторы и транзистор,причем первый вход первого элементаИ-НЕ является первым входом генератора, второй вход является вторым входом генератора, выход первого элемента И-НЕ через первый инвертор подключен к первому входу второго элемен-.та И-НЕ, выход которого через второйинвертор и первый резистор соединенс базой транзистора, эмиттер которогоподключен к общей шине, коллекторявляется выходом генератора, а выходыпервого инвертора и второго элементаИ-НЕ через конденсатор и второй резистор соответственно подключены к третьему входу первого элемента И-НЕ, второй вход второго элемента И-НЕ соединен с третьим входом генератора.