Устройство для коммутации переменного напряжения

. Пекелис8)етельство СС1. 31/00, 196ектропитанимашин. - М. ьян,электрон- Энергия,СТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ ГО НАПРЯЖЕНИЯение относится к радиоэлекойствам и может быть испольключения - отключения наового первичного электропилектронных устройств. Цель - повышение надежности и кономических характеристик. ии сигнала включения с входачерез элемент ИЛИна ирователя импульса (ФИ) 2 мпульс, обеспечивающий поява управления на выходе 32. указанного сигнала превышает М СЬ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) УСТРОЙ ПЕРЕМЕН НО (57) И зоб рет тронным устр зовано для в пряжения сил тания радиоэ изобретения улучшение э При поступлен 10 устройства вход 30 форм формируется и ление сигнал Длительность Б.1 1272369 максимальное время включения силового реле (Р) 8. Сигнал с выхода 32 ФИ 2 отключает диодно-транзисторный ключ, самовозбуждается преобразователь и на выходах 20, 21, 22 и 23 блока управления тиристорами (БУТ) 3 формируются сигналы управ ления тиристорами 7. Одновременно формируется сигнал на выходе 24 БУТ 3, который через элемент И 4 воздействует на триггер 6, устанавливая его в единичное состояние, через время срабатывания Р 8 замыкается его замыкающий контакт, шунтирующий тиристоры 7. Г 1 осле снятия сигнала включения с входа 10 триггер 6 остается в единичном состоянии, БУТ отключается, его выход.ные сигналы исчезают, а Р 8 остается во включенном положении. При подаче сигнала отключения на вход 11 через элементИЛИ 1 он поступает на вход 30 ФИ 2 и про- фк цесс отключения для БУТ 3 и тиристоров 7 юГФ происходит так же, как и при включении.Процесс включения и отключения происходит ф аналогично описанному в элементах, относящихся к другим средам питающей сети.Устройство позволяет существенно снизить ме 4 уровень коммутационных помех. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.ь)1Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для включения-отключения напряжения силового первичного электропитания радиоэлектронных устройств, а также для управления элементами электропривода таких устройств в тех случаях, когда необходимо значительное снижение уровня коммутационных помех, возникаюгцих при включении- отключении силового первичного электропитания.Цель изобретения - повышение надежности и улучшение экономических характеристик к.На фиг. 1 изображена схема устройства для коммутации переменного напряжения; на фиг. 2 - схема блока управления тиристорами; на фиг. 3 - схема формирователя импульса; на фиг. 4 -- временная диаграмма работы устройства.Схема устройства для коммутации переменного напряжения (фиг.1) содержит элемент ИЛИ 1, формирователь 2 импульса, блок 3 управления тиристорами, первый элемент И 4, второй элемент И 5, первый КЬ- триггер 6, пару тиристоров 7, включенных встречно-параллельно, силовое реле 8 с нормально-разомкнутым контактом. Кроме того, устройство имеет четвертый вход 9, первый вход 10, второй вход 11, третий вход 12, а также выход 13.Схема блока управления тиристорами (фиг. 2) содержит двухтактный преобразователь 14 напряжения с трансформаторным выходом и самовозбуждением, первый, второй и третий выпрямители 15 - 17, с КС-фильтром, диодно-транзисторный ключ 18. Блок имеет также вход 19 и выходы 20 и 21, 22 и 23, 24 и 25 соответственно первого, второго и третьего выпрямителей с КС-фильтром.Схема формирователя импульса (фиг, 3) содержит второй К 8-триггер 26,элемент 27 задержки, третий элемент И 28, одновибратор 29, а также входы 30 и 31 и выход 32.Входы 10 и 11 устройства (фиг. 1) соединены с входами элемента ИЛИ 1, выход которого соединен с входом 30 формирователя 2 импульса, вход 31 которого соединен с входом 12 устройства. Выход 32 формирователя импульса соединен с входом 19 блока 3 управления тиристорами, чьи выходы 20 и 21 соответственно соединены с управляющим электродом и катодом первого тиристора, выходы 22 и 23с управляюгцим электродом и катодом второго тиристора, выход 24 с соединенными между собой вторыми входами элементов И 4 и 5, а выход 25 - с нулевым потенциаломПервый вход элемента И 4 соединен с входом 10, а первый вход элемента И 5 соединен с входом 11. Выход элемента И 4 соединен с 8-входом триггера 6, и выход элемента И 5 - с его К-входом. Выход триггера 6 соединен с первым входом обмотки реле 8, второй вход ко 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 торой соединен с нулевым потенциалом. Замыкающий контакт реле 8 соединен с точками встречно-параллельного соединения тиристоров, а также с входом 9 и выходом 13 устройства.Первый и второй выходы диодно-транзисторного ключа 18 (фиг. 2) соединены с входами двухтактного преобразователя 14 напряжения с трансформаторным выходом и самовозбуждением. Выходы первой обмотки преобразователя 14 соединены с входами выпрямителя с КС-фильтром 15, выходы которого являются выходами 20 и 21 блока 3 управления тиристорами . Выходы второй обмотки преобразователя 14 соединены с входами выпрямителя с КС-фильтром 16, выходы которого являются выходами 22 и 23 блока 3 управления тиристорами. Выходы третьей обмотки преобразователя 14 соединены с входами выпрямителя с КС-фильтром 17, выходы которого являются выходами 24 и 25 блока 3 управления тиристорами.Входы 30 и 31 формирователя 2 импульса (фиг. 3) соединены соответственно с 8-входом и К-входом триггера 26, выход которого соединен с входом элемента 27 задержки и прямым входом элемента И 28. Выход элемента 27 задержки соединен с инверсным входом элемента И 28, выход которого соединен с входом одновибратора 29, выход которого является выходом 32 модулятора 2.Используемый в составе блока 3 управления диодно-транзисторный ключ 18 реализован в виде транзисторного каскада по схеме с обидим эмиттером, коллектор которого через разделительные диоды соединен с выходами ключа. Элемент 27 задержки может быть реализован в виде электромагнитной линии задержки.Учитывая использование КЬ-триггеров 6 и 26, переключатель содержит стандартные для логических узлов цепи начальной установки триггеров в нулевое состояние по дополнительному К-входу 0.Устройство для коммутации переменного напряжения работает следующим образом.К входу 9 присоединен источник переменного напряжения, а выход 13 используется для подключения нагрузки. К входу 10 присоединен источник сигнала включения, например, замыкающий контакт кнопки включения. К входу 11 подключен источник сигнала отключения, в качестве которого используется замыкающий контакт кнопки отключения. К входу 12 присоединена последовательная цепь из размыкающих контактов кнопок включения и отключения.В отключенном состоянии через вход 31 на К-вход триггера 26 формирователя 2 импульса подается потенциал установки этого триггера в нулевое состояние. При этом на выходе элемента И 28 имеет место нулевой потенциал, одновибратор 29 находится в состоянии поКоя, вследствие чего на(2) 15 20 25 30 Т) Т 8 вкл.макс формула изобретения выходе 32 имеет место потенциал, который, будуци подан на вход 19, обеспецивает включенное состояние диодно-транзисторного ключа 18. Тем самым преобразователь 14 напряжения оказывается в состоянии покоя и на выходах 20 - 25 отсутствуют сигналы. В результате отключены тиристоры 7 и заперты элементы И 4 и 5.Примем, цто триггер 6 также находится в нулевом состоянии, так цто реле 8 отклюцено.При подаце сигнала включения на вход 10 он через элемент ИЛИ 1 поступает на вход 30, устанавливая триггер 26 в единицное состояние. При этом согласно фиг. 4 на выходе элемента И 28 формируется кратковременный импульс запуска одновибратора 29, который обеспечивает на выходе 32 появление сигнала, длительность которого Т 2 должна превышать максимальное время вклюцения реле 8 Т 8 вкл.макс.,Таким образом,Сигнал с выхода 32 отклюцает диоднотранзисторный ключ 18; преобразователь 14 переходит в режим самовозбуждения, вследствие чего формируются сигналы на выходах 20 и 21, 22 и 23, обеспечивая вклюцение тиристоров 7 в соответствующие полу- периоды переменного напряжения, Одновременно формируется сигнал на выходе 24, который, будучи приложен к входу элемента И 4, наряду с сигналом с входа 10 через элемент И 4 обеспечивает установку триггера 6 в единичное состояние. При этом через интервал времени Та. реле 8 замыкает свой нормально-разомкнутый контакт, шунтирующий включенные тиристоры 7. Отпускание кнопки включения снимает сигнал вклюцения с элементов ИЛИ 1 и И 4. При этом триггер 6 остается в единичном состоянии, а триггер 26 через вход 31 устанавливается в нулевое состояние, цто однако не оказывает влияния на состояние силовых элементов устройства. По окончании Т 2 блок 3 управления тиристорами отключается, его выходные сигналы исчезают, а реле 8 остается во включенном состоянии. Следует отметить, цто без включения блока 3 управления тиристорами невозможно включить реле 8, так как отсутствие сигнала на выходе 24 блокирует элемент И 4.Включенное состояние устройства характеризуется следующими режимами основных элементов. Триггер 6 находится в единичном состоянии. Соответственно реле 8 находится во включенном состоянии. Остальные элементы и узлы находятся в состоянии покоя, Вход 9 соединен с выходом 13 через замкнутый контакт реле 8.При подаче сигнала отключения на вход 11 он через элемент ИЛИ 1 поступает на вход 30. Формирователь 2 импульса, блок 3 управления тиристорами и сами 35 40 45 50 55 тиристоры 7 при отключении работают точно так же, как и при включении. Сигнал отключения поступает одновременно на первый вход элемента И 5, на второй вход которого поступает сигнал с выхода 24 блока 3 управления. В результате на выходе элемента И 5 формируется сигнал, который, воздействуя на К-вход триггера 6, перевонит его в нулевое состояние. Через интервал времени отключения реле 8 размыкается его замыкающий контакт. При соблюдении соотно- шения размыкание контактов реле 8 происходит при включенных тиристорах 7, вследствие чего обеспечен минимум коммутационных помех. Замыкание размыкающих контактов кнопки отключения при ее отпускании вызывает ту же реакцию устройства, цто и отпускание кнопки включения. По окончании интервала времени Т. с момента начала процесса отключения все узлы устройства переходят в состояние покоя, а само устройство - в стационарное состояние.Интервал времени Т для выполнения соотношений (1) и (2) должен составлять около 10 с.Следует отметить, цто без включения блока 3 управления тиристорами 3 невозможно отклюцить реле 8, так как отсутствие сигнала на выходе 24 блокирует элемент И 5. 1. Устройство для коммутации переменного напряжения, содержащее группы входных выводов, встречно-параллельно включенные пары тиристоров, блок управления тиристорами с несколькими выходами и несколькими входами, Й-триггер, силовое реле, замыкающий контакт которого шунтирует встречно-параллельно включенную пару тиристоров, причем число указанных элементов соответствует числу фаз устройства, в каждой указанной группе элементов, относящихся к одной из фаз, управляющий электрод и катод первого тиристора подключены соответственно к первому и второму выходам блока управления тиристорами, управляющий электрод и катод второго тиристора соединены соответственно с третьим и цетвертым выходами блока управления тиристорами, прямой выхОд Ю- триггера подключен к первому выводу обмотки силового реле, второй вывод обмотки которого соединен с нулевой шиной истоцника питания, тличающееся тем, цто, с целью повышения надежности и улучшения экономических характеристик, в группу элементов, относящихся к каждой фазе, введены элемент ИЛИ, формирователь импульса, первый и второй элементы И, блок1272369 Фиг.2 управления тиристорами выполнен с управляющим входом и информационным выходом, первый вход элемента ИЛИ подключен к первому входу первого элемента И и к первому входному выводу, относящемуся к одной из фаз, второй вход элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И .и с вторым входным выводом, относящимся к указанной фазе, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу формирователя импульса, второй вход которого соединен с третьим входным выводом, относящимся к указанной фазе, выход формирователя импульса подключен к первому входу блока управления тиристорами, информационный выход блока управ. пения тиристорами соединен с вторыми входами элементов И, выход первого элемента И подключен к -входу КЬ-триггера, выход второго элемента И соединен с К-входом К.-триггера.2. Устройство ио п. 1, отличающееся тем, что соответственно числу фаз устройства в каждый формирователь импульса введены второй КЬ-триггер, элемент задержки, третий элемент И и одновибратор, причем первый и второй входы формирователя импульса соединены соответственно с Я-входом и К-входом второго триггера, прямой выход которого соединен с входом элемента задержки и первым входом третьего элемента И, а выход элемента задержки подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом одновибратора, выход одновибратора подключен к выходу формирователя импульса,3. Устройство по п. 2, отличающееся тем,что соответственно числу фаз устройства, 1 О каждый указанный блок управления тиристорами снабжен двухтактным преобразователем напряжения с трансформаторным выходом, содержащим три выходные обмотки со средней точкой, тремя выпрямителями с КС-фильтрами и диодно-тран зисторным ключом, управляющий вход которого соединен с управляющим входом блока управления тиристорами и подключен к выходу одновибратора формирователя импульса, каждый выход диодно-транзисторного ключа соединен с одним из входов двухтактного преобразователя, каждая выходная обмотка которого через выпрямитель и КС-фильтр подключена к выходам блока управления тиристорами, а выход третьего КС-фильтра соединен с информа ционным выходом блока управления тиристорам и.1272369 Гб,2,З ПЮЧЕНУЯ йа. СоставТехред Тираж 6 Государстве лам изобрет ква, Ж - 35 Патент, г. рсако 13035, Млиал ППП едактор Е. Паппаказ 6343/50ВНИИ итель Г. И. Верес 43 ного ко ений иРаушс Ужгород КорректоПодписномитета СССРоткрытийая на 6., д. 4/5ул. Проектная,