Ключ переменного тока

,ЯО,А 1 1)4 Н 03 К 17/56 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 6667/24-2103,8812.89. Бюл, В 47ницкий политехнически(56) Авторское свидетельство СССРВ 473298, кл, Н 03 К 17/56, 1973.Авторское свидетельство СССРУ 711684, кл. Н 03 К 17/56, 1978,(54) КЛЮЧ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания привода испытательных механизмов. Цель изобретения - повышение КПД и надежности работы ключа.Для этого в ключ введены транзистор 4конденсаторы 5 и 7, двуханодный стабилитрон 10, Ключ содержит также симистор 1, нагрузку 12, транзисторы2 и 3, конденсаторы 6 и 8, диод 9,резистор 11, шины 13 и 14 питающейсети, управляющую шину 15. Управляющие импульсы подаются на управляющий электрод симистора 1 только припоявлении в его силовой цепи напрякения, необходимого для отпирания .1 ил.Изобретение относится к электро"технике преимущественно к преобразовательной технике и может быть использовано для питания привода исполнительных механизмов,11 ель изобретения - повышение КПДи надежности работы,На чертеже представлена схема ключа переменного тока. 1 ОКлюч переменного тока содержит симистор 1, три транзистора 2-4, четыре конденсатора 5-8, диод 9, двуханодный стабилитрон 10, резистор 11.Анод симистора 1 через нагрузку 12подключен к первой шине 13 питающейсети, катод - к второй шине 14 питающей сети. 11 аза транзистора 4 подключена к управляющей шине 15 устройства,эмиттер - к шине 14, коллектор - 20к аноду диода 9, коллектору транзистора 2 и первому выводу конденсатора5, второй вывод которого соединенс шиной 14, катод диода 9 соединенс первыми выводами реэистора 11, 25стабилитрона 10 и конденсатора б,второй вывод резистора 11 подключенк шине 13, второй вывод стабилитрона 10 подключен к шине 14, базы транзисторов 2 и 3 объединены и подключены к второму выводу конденсатора б ипервому выводу конденсатора 7, эмиттеры транзисторов 23 объединеныи годключены к второму выводу конденсатора 7 и через конденсатор 8 -35к управляющему электрону симистора 1,коллектор транзистора 3 подключен кшине 14.Ключ переменного тока работаетследующим образом.При подаче питания на шины 13и 14 синусоидальное напряжение спомощью двуханодного стабилитрона 10в точке его соединения с резистором11 преобразуется в двухполярные трапецеидальные импульсы с амплитудами,равньпки напряжению стабилизации двуханодного стабилитрона 10, Трапецеидальный импульс отрицательной полярности через диод 9 заряжает конденсатор 5. Если в это время на шине 1550отсутствует сигнал управления, т.етранзистор 4 заперт и не шунтируетцепь конденсатора 5, то последнийзаряжается до амплитудного значенияотрицательного трапецеидального им 55пульса и обеспечивает тем самым постоянное питающее напряжение длятранзисторов 2-4. Дифференцирующий конденсатор 6 преобразует трапецеидальные импульсы, получаемые надвуханодном стабилитроне 10, в короткие импульсы, выделяемые на база-эмиттерных переходах р-и-р транзистора 2и и-р-и транзистора 3. Причем короткий импульс отрицательной полярностиполучается в моменты прохождения заднего Фронта трапецеидальных импульсов, т.епри переходе от максимумачерез ноль до минимального значения,а положительной полярности - в моменты прохождения переднего Фронта, т.е.при переходе трапецеидальных импульсов от минимума через ноль до максимума. Причем переход через ноль трапецеидальных импульсов определяетсямоментом перехода через ноль напряжения питающей сети, следовательно короткие дифференцированные импульсыпо времени начинаются незадолго доперехода, а заканчиваются несколькопозже перехода сетевогс напряжениячерез ноль,Продифференцированный короткий импульс отрицательной полярности вызывает появление базового тока транзистора 2. В результате этого открывается транзистор 2, через который начинает протекать ток заряда конденсатора 8 по цепи: отрицательный вывод конденсатора 5 - открытый переход коллектор - эмиттер транзистора 2 - конденсатор 8 - переход управляющий электрод - катод симистора 1 - положительный вывод конденсатора 5., Форсирующий конденсатор 7 обеспечивает обратную связь с выхода на вход транзистора 2, что улучОдает условия для поддержания открытого состояния транзистора 2 на все время действия дифференцированного импульса отрицательной полярности, Ток заряда конденсатора 8, протекающий через переход управляющий переход - катод симистора 1, создает условия для открывания симистора 1 по управляющему электроду и симисторный ключ переходит в открытое состояние как только сетевое напряжение переходит через ноль в сторону отрицательной полуволны, Таким образом, симистор 1 открывается в самом начале отрицательной полуволны и в течение действия всего этого отрицательного полупериода сетевого напряжения ключ находится в открытом состоянии.515312Когда прекращает действовать дифференцированный короткий импульс отрицательной полярности (т.е. когда завершается переход трапецеидальных5 импульсов от максимального значения через ноль до своего минимального зна чения) транзистор 2 переходит в закрытое состояние и заканчивается заряд конденсатора 8.10В дальнейшем при окончании отрицательной полувопны, когда напряжение питающей сети приближается к нулю в сторону положительной полуволны, начинается передний фронт трапецеидаль.15 ных импульсов. Он вызывает появление дифференцированного импульса положительной полярности, который открывает транзистор 3. При этом начинается разряд конденсатора 8 по цепи: положи тельный вывод конденсатора 8 - переход управляющий электрод-катод симистора 1 - переход коллектор - эмиттер открытого транзистора 3 - отрицательный вывод конденсатора 8. Форсиру ющий конденсатор 7 улучшает условия для поддержания транзистора 3 в открытом состоянии на все время действия дифференцированного импульса положительной полярности. Ток заряда кон денсатора 8, протекающий через управляющий электрод-катод симистора 1, создает условия для открывания симистора 1 по управляющему электроду и как только происходит переход сетевого напряжения через ноль в сторону положительной полуволны, симистор 1 открывается и поддерживает это открытое состояние ключа на все время положительного полупериода сетевого на Ключ переменного тока, содержащийсимистор, два транзистора разноготипа проводимости, два конденсатора, диод и резистор, анод симистора через нагрузку подключен к первой шине питающей сети, катод - к второй шинепитающей сети, первый вывод первогоконденсатора соединен с анодом диода, катод которого соединен с первым выводом резистора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД и надежности работы, введены третий транзистор, третий и четвертый конденсаторы и двуханодный стабилитрон, база третьего транзистора подключена к управляющей шине устройства, эмиттер - к второй шине питающей сети, коллектор - к точке соединения анода диода и первого вывода первого конденсатора и к коллектору первого транзистора, второй вывод первого конденсатора подключен к второй шине питающей сети, первый вывод двуханодного стабилитрона подключен к точке соединения катода диода и первого вывода ре,зистора и к первому выводу второго конденсатора, второй вывод двуханодного стабилитрона соединен с второй шиной питающей сети, второй вывод45 пряжения,Иэ этого следует, что короткиедифференцированные импульсы, действующие в цепи управления симистора 1,перекрывают момент перехода черезпель напряжения питающей сети, чтоявляется наиболее оптимальным услови.ем открывания по управляющему электроду симисторного ключа переменноготока. При этом на управляющий электрод симистора 1 воздействует амплитудное значение этого импульса.В момент появления отрицательнойпо.гтуволны сетевого напряжения в цепиуправляющего электрода симистора 1действует импульс отрицательной полярности, а в момент появления положительной полуволны сетевого напряжения - импульс положительной поляр 04 6ности, что является благоприятным сочетанием для открывания симистора 1.Когда необходимо закрыть ключ переменного тока, на шину 15 подается сигнал, приводящий к открытию транзистора 4. Он шунтирует цепь конденсатора 5 и тем самым снимает питание с транзистора 2. В результате этого не происходит процессов заряда - разряда конденсатора 8 и симистор 1 находится все время в закрытом состоянии. При этом положительный эффект от применения предлагаемого ключа достигается за счет улучшения эксплуатационных характеристик устройства вследствие подачи управляющего импульса на управляющий электрод симистора только при появлении в его силовой цепи напряжения, необходимого для отпирания, и отсутствия резистора, включенного последовательно нагрузке, что повышает КПД, обеспечивая при этом надежную работу устройства из-за применения бесконтактных элементов. Формула изобретенияТирвк 884 Заказ 7965/55 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина, 101 резистора соединен с первой шинойпитающей сети, базы первого и второготранзисторов объединены и подключенык второму выводу второго конденсатораи первому выводу третьего конденсатора, эмиттеры первого и второго транэисторов объединены и подключены квторому выводу третьего конденсатораи через четвертый конденсатор - к управляющему электроду симистора, коллектор второго транзистора соединенс второй шиной питаюшей сети.