Электронный коммутатор сети переменного тока

, 1,фДВ ЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСАН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 1(57) Использование: изобретение относится к электронной коммутационной технике, и может быть использовано для коммутации цепей питания переменным током различных радиоэлектронных устройств. Сущность изобретения: устройство содержит: 1 диодно-тиристорный ключ 1, 1 блок его включения 2, 1 управляемый элемент памяти 3, 1 интегратор 4, 1 ограничитель 5, 1 выпрямитель 6, 1 развязывающий диод 7, 1 запускающий ключ 8, 1 нагрузку 9, 1 триггер Шмитта 15, 2 резистора 16, 17, 1 конденсатор 18, 2 ил,(54) ЭЛ ПЕРЕМ ТРОННЫЙ КОММУТАТОР СЕННОГО ТОКА 10 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР10 20 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к электроннойкоммутационной технике, в частности к коммутаторам, срабатывающим при пересечении сетевым напряжением нулевого уровняи может быть использовано для коммутациицепей питания переменным током различных радиоэлектронных устройств.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей коммутатора,связанное с устранением указанных недостатков.Введение отличительных признаков позволило подавать на выпрямитель данногоустройства высокое напряжение сети переменного тока без его предварительного понижения, стабилизировать питание науровне необходимом для работы триггераШмитта. получая на его выходе импульсыстандартной амплитуды независящей отфлуктуаций напряжения сети и тем самымдостичь цели изобретения, заключающейсяв обеспечении возможности подключенияданного коммутатора непосредственно ксетевому напряжению, повышение помехоустойчивости и точности работы коммутатора при некачественной сети,Для пояснения изобретения ниже приводится его описание и чертежи на которых;фиг, 1 - электрическая схема принципиальная электронного коммутатора;фиг, 2 - временные диаграммы напряжений в схеме,Согласно фиг, 1 устройство содержитдиодно-тиристорный ключ 1, блок его включения 2, управляемый элемент памяти 3,интегратор 4, ограничитель 5, выпрямитель6, развязывающий диод 7, запускающийключ 8, нагрузку 9, триггер Шмитта 15, двапоследовательно соединенных резистора16, 17, разделительный конденсатор 18,Управляющий вход ключа 1 соединен свыходом блока - включения 2, вход блока 2подключен к выходу управляемого элементапамяти 3, вход управляемого элемента памяти 3 подключен к выходу интегрирующегоэлемента 4, выходы диодно-тиристорногоключа 1 через нагрузку 9 соединены с выходными шинами устройства 10, 11, выходпервой диагонали постоянного тока выпрямителя 6 соединен с входом ограничителя 5,выход триггера Шмитта 15 подключен черезрезистивный делитель 16, 17 к шине питания 14, разделительный конденсатор 18включен между средней точкой резистивного делителя и выходом ограничителя 5, раэвяэывающий диод 7 включен между входомпитания триггера Шмитта 15 и выходом огра, ничителя 5, выводы диагонали переменноготака выпрямителя 6 через запускающий ключ8 подключены к входным шинам устройства 12, 13, второй вывод диагонали постоянного тока выпрямителя 6 образует шину питания 14 ограничителя 5, интегрирующего элемента 4, управляемого элемента памяти 3;Коммутатор работает следующим образом, В исходном (включенном) состоянии ключ 8 разомкнут, Устройство обесточено, поэтому диодно-тиристорный ключ 1 разомкнут и в цепи нагрузки 9 ток отсутствует,При замыкании запускающего ключа 8 (11, фиг. 2) сетевое напряжение, искаженное помехами, поступает на выпрямитель 6, Выпрямитель 6 служит для получения пульсирующего напряжения О с удвоенной частотой сети и амплитудой Отс (фиг. 2 б), Далее пульсирующее напряжение поступает на ограничитель сетевого напряжения 5, На выходе ограничителя 5 формируются трапецеидальные импульсы Оогр с крутыми фронтами и амплитудой порядка 5 В (фиг, 2 в), Поскольку питание триггера Шмитта 15 осуществляется напряжением с выхода ограничителя 5, через развязывающий диод 7, то несмотря на искажение в сети питающее напряжение Оп (фиг, 2 г) является высоко стабилизированным и обеспечивает надежную работу триггера, кроме того, бестрансформаторное питание схемы позволяет отселектировать ограничителем кратковременные нестабильности (провалы) сети и исключает ложное срабатывание коммутатора,Трапецеидальные импульсы через разделительный конденсатор 18 и шунтирующую цепочку резисторов (обеспечивающих устойчивый режим работы микросхемы) поступают на вход триггера Шмитта 15 и опрокидывают его. На выходе триггера 15 формируются импульсы стандартной амплитуды Отр (фиг. 2 д). Амплитуда импульсов не зависит от искажений напряжения в коммутируемой сети. Подбирая время задержки включения диодно-тиристорного ключа с помощью интегрирующего элемента 4 можно добиться полной синхронизации включения диодно-тиристорного ключа 1 с моментом перехода сетевого напряжения через нуль (Онат., фиг. 2 е), После интегрирующего элемента 4 задержанный синхронизирующий импульс поступает на элемент памяти 3 - в управляющую цепь маломощного тиристора. Тиристор включают оптрон блока включения 2, Тиристор элемента памяти 3 открывается, включая при этом светодиод оптрона блока включения 2, Управляющая цепь диодно-тиристорного ключа 1 замыкается через фототиристор оптрона, открывая ключ,1.При пропадании напряжения сети (т 2 фиг. 2) и последующем его появлении (тз) включение диодно-тиристорного ключа 1происходит в момент перехода напряжениясети через нуль. При пропадании напряжения сети исчезает напряжение питаниятриггера Шмитта 15 и тиристора элементапамяти 3, и диодно-тиристорный ключ 1 отключается, С появлением напряжения сетина тиристор элемента памяти 3 поступаетнапряжение питания. но включение его происходит с приходом синхронизирующегоимпульса. Причем, если амплитуда сети изменилась, точность фиксации нуля схемойкоммутации останется неизменной, что позволяет успешно эксплуатировать предлагаемой коммутатор в некачественных сетяхавтономных радиоэлектронных систем, имеющих ограниченную мощность и большое количество разнородных потребителей,вносящих в сеть значительные искажения.Новые признаки позволили расширитьфункциональные возможности электронного коммутатора, заключающиеся в обеспечении заданной помехоустойчивости иточности работы при коммутации им некачественной сети. Кроме того, возможностьнепосредственного подключения предлагаемого устройства к сети обеспечивает емулучше массо-габаритные характеристики всравнении с прототипом,Конструкция предложенного устройства основана на использовании известных 30элементов и технических трудностей не вызывает.Технико-экономическая оценка эффективности предлагаемого устройства посравнению с прототипом проводилась экспериментальным путем,Исследование показаличто в сравнениис прототипом устойчивость работы предлагаемого устройства, при некачественной сети,гораздо выше, Причем заданная точность определения нуля фазы коммутируемой сети остается практически постоянной при изменении напряжения сети,Формула изобретения Электронный коммутатор сети переменного тока, содержащий диодно-тиристорный ключ, управляющий вход которого соединен с выходом блока включения диод- но-тиристорного ключа, вход которого подключен к выходу управляемого элемента памяти, вход которого подключен к выходу интегрирующего элемента. выпрямитель, развязывающий диод, ограничитель и запускающий ключ, причем выход первой диагонали постоянного тока выпрямителя соединен с входом ограничителя, выводы диагонали переменного тока выпрямителя через запускающий ключ подключены к входным шинам устройства, выходы диод- но-тиристорного ключа через нагрузку соединенные с выходными шинами устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости эа счет обеспечения воэможности подключения данного устройства непосредственно к сетевому напряжению и надежности работы при долговременных и кратковременных нестабильностях напряжения сети введены триггер Шмитта; два последовательно соединенных резистора и разделительный конденсатор, выход триггера Шмитта подключен к входу интегрирующего элемента, вход триггера Шмитта через резистивный делитель подключен к шине питания, разделительный конденсатор включен между средней точкой резистивного делителя и выходом ограничителя, развязывающий диод вклю-чен между входом питания триггера Шмитта и выходом ограничителя, второй вывод диагонали постоянного тока выпрямителя образует шину питания ограничителя, интегрирующего элемента, управляемого элемента памяти,1810997 дак Заказ 1451 Тираж Подписное8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 оставитель ехред М,Мо