Переключающее устройство

Союз Советскии Социалистических Республик(22) Заявлено 19. 01. 78 (21) 2572319/18-21 (51) М Кл Н 03 К 17/56 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государстаеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(71) Заявитель Государственный всесоюзный центральный научноисследовательский институт комплексной автоматизации(54 ) ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 25 30 Изобретение относится к автоматике, электротехнике и вычислительной технике и предназначено для импульсного питания преимущественно мощных нагрузок, например магнитных элемен тов, обмоток преобразователей импульсной электрической энергии в другие виды энергии, в частности в оптическую , электродов при электро Аиэической обработке металлов, элек тронных приборов при испытании по импульсным параметрам.По огчовному авт. св. Р 373877, известно переключающее устройство, содержащее соединенные с источником 15 питающего напряжения ячейки иэ последовательно соединенных тиристора, нагруэочного резистора и диода, цепи межкаскадной связи, включенные между анодом диода и управляющим 20 электродом тиристора следующей ячейки 13. Недостаток известного устройства заключается в невозможности работы от источника переменного питающего напряжения,Цель изобретения - обеспечение работы устройства от источника переменного питающего напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в переключающем устройстве, содержащем соединенные с источником питающего напряжения ячейки иэ последовательно соединенных тиристора, нагруэочного резистора и коммутирующего диода, катод коммутирующего диода нечетной ячейки в котором подключен к первой тактовой шине, а катод коммутирующего диода четной ячейки - ко второй тактовой шине, управляющий электрод тиристора соединен с катодом диода связи, а ,анод каждого диода связи соединен с анодом коммутирующего диода првдьдущей ячейки, источник питающего напряжения включен между первой и второй тактовыми шинами, и введены первый и второй дополнительные диоды, аноды которых соединены с первой и второй тактовыми шинами соответственно, а катоды - с общей анодной шиной тиристоров ячеек.для уменьшения допустимой крутизны изменения питающего напряжения дополнительно введены тиристор, управляющий электрод которого соединен с анодом через стабилитрон, два кон-денсатора и две диодные цепи, каждая из которых содержит два последовательно и согласно соединенных диода, а в каждую цепь связи между ячейками введен стабилитрон, причем катоц дополнительного тиристора соединен с общей анодной шиной тиристоров ячеек, анод дополнительного тиристора соединен с катодными выводами .дополнительных диодных цепей, а средняя ,точка каждой дополнительной диодной цепи через дополнительный конденсатор соединена с анодным выводом другой дополнительной диодной цепи и соответствующей тактовой шиной.На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема переключающего устройства, на фиг, 2- форма трапецеидального переменного напряжения.Переключающее устройство содержит тиристор 1 первой ячейки, резистор 2 нагрузки первой ячейки, диоды 3 и 4, шины 5 и 6 источника питающего напряжения, дополнительные диоды 7 и 8, тиристор 9 второй ячейки, резистор 10 нагрузки второй ячейки, тиристор 11 третьей ячейки, введенный н каждую, цепь связи между ячейками, стабилитрон 12, дополнительно введенные конденсаторы 13 и 14, стабилитрон 15, тиристор 16, дне диодные цепи, состоящие из диодов 17-20, цепь 21 запуска.Переключающее устройство работает следующим образом.При подаче питающего напряжения (Оп) полярности, указанной на фиг. 1, через цепь 21 проходит импульсный ток, нызывакщий отпирание тиристора 1, открытое состояние которого поддерживается через диод 8. К резистору 2 нагрузки прикладывается напряжение, близкое к Она После смены полярности Оп тиристор 1 некоторое время ьс0,1 с , где снн- время восстановления тйристора, остается открытым, и через управляющий электрод тиристора 9 второй ячейки протекает ток. цепь этого тока проходит через диод 7 и резисторы 2 и 10, н результате чего тиристор 9 отпирается. Его низковольтный переход анод-управляющий электрод шунтирует цепь тока через элементы первой ячейки и диод 4, что вызывает запирание тиристора 1. При смене полярности питающего напряжения Оп аналогичные процес" сы приведут к отпиранию тиристора 11 третьей ячейки и запиранию тиристора 9.Напряжение, достаточное для удержания тиристора в открытом состоянии, равноОд= (к ран+ 3 Огде О - прямое напряжение надиоде, равное остаточному напряжению тиристора. Напряжение, при котором происходит отпирание тиристора следукщега каскада, равноОс= 2 С В+Осп+4 О/где Вн - сопротивление нагрузки,"3О - ток и напряжение спрямления тиристора.Такая работа устройства обеспечивается при питающем напряжениис высоким значением изменения кру"тиэны К от нулевого значения, когдавремя Ас изменения О от значения,ниже которого не гарантируется удержание тиристора в открытом состоянии,до значения, при котором происходитотпирание тиристора ьс0 1 сьос13 При питающем напряжении, у которого низкое значение крутизны К, когда ас ) 0,1 с открытое состояниетиристора нключаемой ячейки н течениеЬС поддерживается следующим образом.Я Конденсаторы 13 и 14 заряжаютсядо питающего напряжения О,н,а стабилитрон 15 выбирается со следующимнапряжением стабилизации.О 1 ОвчйОд Оса ьОм фгде ЬЮ- величина напряжения разряда конденсатора 14 через открытыйкаскад н течение времени ьсБ результате получается, чтопосле уменьшения О до уровняОтиристор 16 отпирается, иразрядный ток конденсатора 14продолжает поддерживать открытоесостояние каскадного тиристора,Ф момент, когда О 0, создаетсявозможность преждевременного отпира 35ния тиристора следующего каскада поддействием прямого напряжения на диоде3. Для предотвращения отпирания введен пороговый по низкому напряжениюэлемент - стабилитрон 12, С учетом40 действия напряжения на конденсаторе14 величина Оот составляетОот = О 1 т+ Осп + с,н +IПосле отпирания очередного тиристорау заряженного конденсатора создается45 дополнительная разрядная цепь черезкаскад этого тиристора, причем в согласном .включении с Оп. Таким образом,разряд конденсатора и, как следствие,переход ранее открытого тиристора взакрытое состояние ускоряется, Дляподдержания состояния вновь открыншегося тиристора в случае, еслиОьт ( О, необходимо, чтобы на всемэтапе возрастания Опот Оот до О выполнялось бы соотношениеД(О+ О 4 ) ) Ол,Соблюдение этого условия можетдостигаться соотнетствукщим увеличением емкости конденсатора.. Технико-экономическая эффектинЩ ность предлагаемого изобретения выражается в упрощении по числу элементов, в исключении дорогостоящих стабилитронов и электролитических Конденсаторов высоковольтного типа (ихчисло равняется числу каскадов), вповышении помехоустойчивости и быстродействия.формула изобретения1. Переключающее устройство по авт. св. Р 373877, о т л и ч а ю- . щ е е с я тем, что, с целью обеспечения работы от источника переменно" го питающего напряжения, источник пи" тающего напряжения включен между пер вой и второй тактовыми шинами, и введены первый и второй дополнительные диоды, аноды которых соединены с первой и второй тактовыми шинами соответственно, а катоды - с общей анод ной шиной тиристоров ячеек2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения допустимой крутизны изменения питающего напряжения, дополни- щ тельно введены тиристор, управляющий электрод которого соединен с анодом через стабилитрон, два конденсатора и две диодные цепи, каждая изкоторых содержит два последовательнои согласно соединенных диода, а вкаждую цепь связи между ячейками введен стабилитрон, причем катод дополнительного тиристора соединен с общей анодной шиной тиристоров ячеек,анод дополнительного тиристора соеди"нен с катодными выводами дополнитель"ных диодных цепей, а средняя точкакаждой дополнительной цепи чЕрез дополнительный конденсатор соединенас анодным выводом другой дополнительной диодной цепи и соответствующейтактовой шиной.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 373877, кл. Н 03 К 17/56, 1970.790314 074/бб Тираж 995 П ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб.,Заказ исное илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В. Чижов едактор В. Данко Техред М,Петко Корректор Л. Ива