СИМИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H02M5/257 

Описание патента на изобретение RU2100895C1

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям переменного напряжения в переменное.

Известны бесконтактные коммутаторы переменного тока, в которых управление ключом переменного тока, например, симистором, осуществляется подключением управляющего напряжения к управляющему электроду симистора через трансформатор (авт. св. СССР N 1429259, кл. H 02 M 7/757, 5/22, 1987).

Недостатками такой схемы являются нетехнологичность изготовления и большая стоимость материалов и изготовления.

Известны также бесконтактные коммутаторы переменного тока, в которых управление ключом переменного тока осуществляется через контакт электромагнитного реле, обмотка которого подключается к управляющему напряжению (патент по авт. св. N 94003005/11, кл. B 61 L 23/16, 25.01.94).

Недостатком такой схемы является недостаточный ресурс электромагнитного реле.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является симисторный преобразователь переменного напряжения, содержащий симистор, подключенный к выводам сети переменного тока через выводы для подключения нагрузочной цепи, первый выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к управляющему электроду симистора, второй выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к выводу сети переменного тока, транзисторный ключ и источник управляющего напряжения (авт. св. СССР N 922996, кл. H 02 M 5/22, 1980).

Недостатком устройства является низкая надежность из-за включения полупроводниковых управляющих элементов в сеть переменного тока.

Задачей изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная задача реализуется следующим образом.

В симисторный преобразователь переменного напряжения, содержащий симистор, подключенный к выводам сети переменного тока через выводы для подключения нагрузочной цепи, первый выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к управляющему электроду симистора, второй выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к выводу сети переменного тока, транзисторный ключ и источник управляющего напряжения, введен оптрон, причем выводы постоянного тока первого выпрямительного моста подключены к выводам силовой цепи транзисторного ключа, источник управляющего напряжения подключен к входной цепи управления оптрона, выходная цепь которого через резистор подключена параллельно выводам постоянного тока второго выпрямительного моста и к управляющему входу транзисторного ключа, а другой вывод переменного тока второго выпрямительного моста соединен с другим выводом переменного тока первого выпрямительного моста и с анодом симистора.

Введение оптрона, гальванически разделяющего источники управляющего и коммутируемого напряжения и обладающего достаточным ресурсом, и использование в цепи управления первого выпрямительного моста высоковольтного транзистора, к управляющему входу которого подключен оптический выход оптрона, позволяет надежно коммутировать высокое напряжение оптроном с небольшим допустимым выходным напряжением.

Сопоставительный анализ заявленного изобретения с наиболее близким аналогом выявил отличия, указанные в отличительной части формулы, что свидетельствует о соответствии изобретения условию патентоспособности "новизна".

Проведенный патентный поиск в данной области техники не выявил аналогичных технических решений, обеспечивающих достигаемый изобретением технический результат и известных из уровня техники, что свидетельствует о соответствии данного изобретения условию патентоспособность "изобретательский уровень".

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Схема содержит симистор 1, подключенный последовательно с нагрузкой 2 к выводам сети переменного тока, первый выпрямительный мост 3, подключенный одним выводом переменного тока к управляющему электроду симистора, другим выводом к его аноду, а выводами постоянного тока к выводам силовой цепи транзисторного ключа 4, к управляющему входу которого подключен оптический выход оптрона 5, входная цепь управления которого подключена к источнику управляющего напряжения 6, второй выпрямительный мост 7, подключенный выводами переменного тока между анодом и катодом симистора 1, а выводами постоянного тока через резистор 8 параллельно выходной цепи оптрона 5.

Симисторный преобразователь переменного напряжения работает следующим образом.

При отсутствии напряжения управляющий цепи на выводах источника управляющего напряжения 6 выход оптрона 5 имеет высокое сопротивление и не шунтирует напряжение, прикладываемое к управляющему входу транзисторного ключа 4 через резистор 8 и второй выпрямительный мост 7.

Транзисторный ключ 4 открыт и подключает анод симистора 1 через первый выпрямительный мост 3 к его управляющим электродам.

Симистор 1 открыт и пропускает переменный ток к нагрузке 2. При этом к выходной цепи оптрона 5 приложено низкое импульсное напряжение в начале каждой полуволны источника переменного напряжения, пока симистор заперт.

При появлении опорного напряжения постоянного тока в управляющий цепи оптрона 5 на выводах источника 6 выход оптрона 5 открывается и шунтирует напряжение, прикладываемое к управляющему выводу транзисторного ключа 4. Транзисторный ключ закрывается и отключает цепь между анодом и управляющим электродом симистора 1. Симистор 1 закрывается и отключает ток нагрузки 2. В это время напряжение на выходе оптрона 5 имеет также низкое значение.

Таким образом, наличие управляющего напряжения отключает ток в нагрузке 2, а отключение управляющего напряжения включает ток нагрузки 2.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить надежность бесконтактного симисторного преобразователя переменного напряжения за счет гальванической развязки между управляющим и коммутируемым напряжением без использования электромагнитного реле и дает возможность использования при коммутировании высокого напряжения высоковольтных симистора и транзистора, но применения оптрона с небольшим допустимым выходным напряжением.

Похожие патенты RU2100895C1

название год авторы номер документа
ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНЫХ ИМПУЛЬСОВ 1998
  • Коган Д.А.
  • Молдавский М.М.
  • Каменнов А.Г.
RU2132112C1
ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ 1992
  • Розенберг Е.Н.
  • Паршиков А.В.
  • Маршов С.В.
  • Зорин В.И.
  • Кочнев А.В.
  • Казимов Г.А.
  • Лебедев М.М.
  • Скороходов В.И.
RU2030832C1
ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВЫМ УКАЗАТЕЛЕМ ГОРОЧНОГО СВЕТОФОРА 1998
  • Литвин А.Г.
  • Савицкий А.Г.
  • Осокин А.А.
  • Бодров Б.Л.
RU2146205C1
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ИНВЕРТОРОМ 1995
  • Коган Д.А.
  • Корсаков Ю.И.
RU2084073C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ПУТЕЙ ПОДГОРОЧНОГО ПАРКА 1996
  • Боровков Ю.Г.
  • Осокин А.А.
RU2105687C1
ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ 1991
  • Розенберг Е.Н.
  • Паршиков А.В.
  • Маршов С.В.
  • Зорин В.И.
  • Кочнев А.В.
  • Казимов Г.А.
  • Лебедев М.М.
  • Скороходов В.И.
RU2009612C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ КОММУТАТОРОМ НА СИМИСТОРАХ 2000
  • Федоров Г.В.
RU2178227C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВТОРИЧНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ 1996
  • Коган Д.А.
  • Корсаков Ю.И.
RU2127015C1
ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАСЦЕПКИ ВАГОНОВ 1995
  • Литвин А.Г.
  • Савицкий А.Г.
RU2091261C1
ПУТЕВОЙ ДАТЧИК ДЛЯ СЧЕТА ОСЕЙ 1996
  • Литвин А.Г.
  • Савицкий А.Г.
RU2096222C1

Реферат патента 1997 года СИМИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Использование: изобретение симисторный преобразователь переменного напряжения в переменное относится к преобразователям переменного напряжения в переменное. Сущность изобретения: задачей изобретения является повышение надежности устройства за счет гальванической развязки между управляющим и коммутируемым напряжением без использования электромагнитного реле. Устройство содержит симистор, подключенный последовательно с нагрузкой к выводам сети переменного тока, первый выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к управляющему электроду симистора, другим выводом - к его аноду, а выводами постоянного тока - к выводам силовой цепи транзисторного ключа, к управляющему входу которого подключен оптический выход оптрона, входная цепь управления которого подключена к источнику управляющего напряжения, второй выпрямительный мост, подключенный выводами переменного тока между анодом и катодом симистора, а выводами постоянного тока через резистор параллельно выходной цепи оптрона. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 100 895 C1

Симисторный преобразователь переменного напряжения, содержащий симистор, подключенный к выводам сети переменного тока через выводы для подключения нагрузочной цепи, первый выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к управляющему электроду симистора, второй выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к выводу сети переменного тока, транзисторный ключ и источник управляющего напряжения, отличающийся тем, что в него введен оптрон, причем выводы постоянного тока первого выпрямительного моста подключены к выводам силовой цепи транзисторного ключа, источник управляющего напряжения подключен к входной цепи управления оптрона, выходная цепь которого подключена к управляющему входу транзисторного ключа и через резистор подключена параллельно выводам постоянного тока второго выпрямительного моста, а другой вывод переменного тока второго выпрямительного моста соединен с другим выводом переменного тока первого выпрямительного моста и с анодом симистора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2100895C1

SU, авторское свидетельство, 1429259, кл
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
SU, авторское свидетельство, 922996, кл
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1

RU 2 100 895 C1

Авторы

Коган Д.А.

Молдавский М.М.

Корсаков Ю.И.

Даты

1997-12-27Публикация

1996-07-01Подача