Электронный коммутатор сети переменного тока

(53) (56)Ав10 54) ЭЛЕКТРОННЫЙ ЕРЕИЕННОГО ТОКА АТОР СЕ о(57) Изобрете технике и пре зования в сис током различи ройств, сраба нии сетевого уровня. Цель ние помехоуст ие относится к эл испе е назначено дляемах питания п ри радиоэлектронныхывающих при пересапряжения нулевогзобретения - повьппйчивости и надежи ль- енным уст- че- е- сти представлена ектронного к ременные диа На фиг электричесммутаторараммы наагр ами ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах питания переменным током различных радиоэлектронных устройств, в частности телевизионной контрольно-испытательной аппаратуре при необходимости коммутации на них переменного напряжения при пересечении нулевого уровня.Цель изобретения - повьппение помехоустойчивости и надежности работы за счет повьппения точности синхронизации включения диодно-тиристорного ключа с моментом перехода сетевого напряжения через нуль. работы за счет повьппения точностисинхронизации включения диодно-тирис.торного ключа (ДТК) с моментом пере-.хода сетевого напряжения через нуль.Поставленная цель достигается путемвведения интегрирующего элемента,включенного между входом элементапамяти и выходом формирователя импульсов синхронизации, который выполнен на фазоинверторе и ограничи-.теле амплитуды импульсов, а запускающий ключ включен в цепь питаниявыпрямителя. Точность включения определяется половиной длительностисинхронизирующего импульса. Подбирая время задержки ДТК на половинудлительности импульса с помощью интегрирующего элемента, добиваютсяполной синхронизации включения ДТКс моментом перехода сетевого напряжения через нуль. 2 ил кая схема эл о на фиг.2 - в г пряжений.Устройство содержит диодно-тиристорный. ключ 1, блок 2 его включения,управляемый элемент 3 памяти, интег"рирующий элемент 4, формирователь 5импульсов синхронизации, выпрямитель6, развязывающий диод 7, ключ 8 запуска.Управляющий вход ключа 1 соединен с выходом блока 2 включения, выходы.ключа 1 через н узку 9 соединены с выходными шин 10, 11 устройстваВход блока 2 подключен к выходу элемента 3 памяти, Выводы диагоналипеременного тока вьп:рямителя 6 череззапирающий ключ 8 подключены к входным шинам 12, 13 устройства, которыесоединены с источником йониженногосетевого напряжения (не показан),первый вывод диагонали постоянноготока выпрямителя 6 образует две шины 14, 15 питания Формирователя 5элементов 4, 3 и блока 2, которыесоединены последовательно, второйвывод диагонали постоянного токавыпрямителя 6 соединен с входом 16формирователя 5, .выход 1 которогосоединен с входом элемента 4, выходкоторого соединен с управляющим входом элемента 3. Диодвключен междувторым вываддм диагонали постоянногатока Выпрямителя 6 и шиной 14.Формирователь 5 выполнен на фазоинверторе 18 и ограничителе 19 амплитуды .импульсов. Первый силовойвывод Фазоинвертора 18 соецинен сшиной 4 и выходом 17 формирователя5 у Второй силОВОЙ ВыВод фаэоинвертара 18 соединен с шиной 15, а управляющий вход Фазаинвертора 8 соединен с входом 16. Формирователя 5 ограничитель 9 включен между управляющим входом фаэаинвертора 18 и шиной 15Блок 2 можетбыть выполнен, например, на аптроне, состоящем иэ светодиода и Фототиристора, а элемент 3памяти - например, на маломощном35тиристоре,Коммутатор работает следующим об разом;В исходном (Выключенном) состояниизапускающий ключ З,ра,замкнут. Уст"райство обесточена, .поэтому диоднатиристорный ключ,разомкнут и в цепи нагрузки, 9 ток отсутствует.При замыкании запускающего ключа8 (е, фиг,2) пониженное сетевое на,-.пряжение поступает на Выпрямитель 6,Выпрямитель 6 служит для полученияпульсирующего напряжения 1 ьыпр(Фиг,2 б) с УДвоенной частотой сети,Для упрощения схемы коммутатора вы 5 Опрямителв.б является общим для полу-.чения питания Упит (фиг,2 г) формиро"Вателя 5, элементов 3 и 4 и являетсцисточником получения синхронизирую,щих импульсов, Удвоенная частотапульсирующего напряжения позволяетполучить синхронизирующие импульсы,соответствующие каждому прохождению,синусоидального напряжения черезнуль, Развязывающий диод 7 исключаетсглаживание пульсирующего напряженияна выходе выпрямителя 6. Далее пульсирующее напряжение поступает наограничитель 19. На выходе ограничителя 19 формируются трапецеидальные импульсы Ц (фиг.2 в), поддерживающие фазоинвертор 18 в открытомсостоянии, В промежутках между импульсами фазоинвертор 18 закрывается. При этом на коллекторе фазоинвертора 19 выделяется положительныйсинхронизирующий импульс Пк (Фиг.2 д).Так как Фазоинвертор 18 закрываетсяв момент времени, близком к переходусинусоиды через нуль, то и выделенный на коллекторе импульс будет соответствовать этому времени. Дляповышения точности включения диоднотиристорного ключа 1 в момент перехода сетевого напряжения через нульмежду Формирователем 5 и элементом 3памяти включен интегрирующий элемент 4.Точность включения определяетсяполовиной длительности синхрониэирующего импульса, Подбирая время задержки включения диодно-тиристорногоключа 1 на половину длительности импульса с помощью интегрирующего элемента 4, можно добиться полной синхронизации включения диодно-тиристорного ключа 1 с моментом переходасетевого напряжения через нуль(Пияею, , фиг,2 е). Введение интегрирующего элемента 4 улучшает такжепомехоустойчивость коммутатора.После интегрирующего элемента 4задержанный синхронизирующий импульспоступает на элемент 3 памяти - Вуправляющую цепь маломощного тиристораТиристор включает оптрон блока2 включения. Блок 2 включения обеспечивает гальваническую развязку узловкоммутатора от сетевого напряжения,поступающего иа диодно-тиристорныйключ .1 и нагрузку 9, Тиристор. элемента 3 памяти открывается, включаяпри этом светодиод оптрона блока 2включения, Управляющая цепь диоднотиристорного ключа 1 замыкается черезФототиристор оптрона, открываяключ 1,При пропадании напряжения сети(- , фиг.2) и последующем егопоявлении ( -1 4) включение диоднотиристарного ключа 1 происходит вмомент перехода напряжения сети через нуль. При пропадании напряжения сети исчезает напряжение питания фазоинвертора 18 и тиристора элемента 3 памяти, и диодно-тиристорный ключ 1 отключается, С появлением наф пряжения сети на тиристор элемента 3памяти поступает напряжение питания, но включение его происходит с приходом синхронизирующего импульса.При размыкании запускающего ключа8 происходит выключение питания устройства, а следовательно, и отключение нагрузки 9 диодно-тиристорным ключом 1. При этом отключение нагрузки происходит при близком к нулю (йю фиг.2) мгновенном значении тока нагрузки 9, что также устраняет коммутационные помехи.Новые признаки позволили повыситьточность синхронизации при коммутации цепей питания переменным током различных радиоэлектронных устройств, повысить помехоустойчивость устройства коммутации, причем достаточно .простыми средствами.Изобретение может быть использовано в устройствах, где необходимо избавиться от бросков тока и возникаю".щих при этом коммутационных помех при включении мощных потребителей.Формула и з о б р е т е н и яЭлектронный коммутатор сети переменного тока, содержащий диодно-тиристорный ключ, управлякиций вход которого соединен с выходом блока включения. диодно-тиристорного ключа, вход которого подключен.к выходу управляемого элемента памяти, выпрямитель, формирователь импульсов син.- "хронизации и запускающий ключ вьходы диодно-тиристорного ключа черезнагрузку соединены с выходными шинамиустройства, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности работы засчет повышения точности синхронизации включения диодно-тиристорногоключа с моментом перехода сетевого 10 напряжения через нуль, введены интегрирующий элемент и развязывающийдиод, выводы диагонали переменноготока выпрямителя через запускающийключ подключень к входным шинам уст ройства, первый вывод диагонали постоянного тока выпрямителя образуетдве шины питания формирователя импульсов синхронизации, интегрирукщего элемента, управляемого. элемента 20 памяти и блока включения диодно-тиристорного ключа, второй вывод диагонали постоянного тока выпрямителясоединен с входом формирователя импульсов синхронизации, выход которо го соединен с. входом интегрирукщегоэлемента, выход которого соединен суправляющим входом управляемого эле"мента памяти, развязывающий диодвключен между вторым выводом диаго кали постоянного тока выпрямителяи первой шиной питания, формирователь импульсов синхронизации выполнен на фазоинверторе и ограничителеамплитуды импульсов, первый силовой З 5 вывод фазойнвертора соединен с первой шиной питания и выходом формирователя импульсов синхронизации,второй силовой вывод фазоинверторасоединен с второй шиной питания, .уп равляющий вход фаэоинвертора соединен с входом формирователя импульсовсинхронизации, ограничитель амплитуды импульсов включен между управляю".щим входом фазоинвертора и второй 5 шиной питания.1465989 12 С р Выдр ищаг) Заказ 9 Тираж 879 писн НИИПИ Госу ственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Гагарина од,Составитель Г. ТерешинаФиг. 3 Редактор М,Келемеш Техред М.Дидык Корректор М,Лемч