Тиристорный переключатель постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H03K17/56 

со

4 ts9 I Изобретение относится к сильноточной переключающей аппаратуре и преобразовательной технике. По основному авт.св, № 978344 описан тиристорный переключатель постоянного тока, содержащий силово и вспомогательный тиристоры, катоды которых соединены с шиной отрицательного напряжения источника питания,коммутирующий конденсатор, вклю ченный между анодами силового и вспомогательного тиристоров, оптроны ключевые каскады, между первым резистором и анодом вспомогательного тиристора включен фототранзистор первого оптрона, светодиод которого соединен последовательно со светодиодом второго оптрона и первым клю чевым каскадом, управляющие электрод силового и вспомогательных тиристоро подключены, соответственно, к эмитте ру фототранзист.ора второго и третьег оптронов, при этом к шине положитель ,ного напряжения источника питания подключены, соответственно, через первый, второй, третий и четвертый резисторы коллектор фототранзистора первого оптрона, анод светодиода первого оптрона, анод светодиода и коллектор фототранзистора третьего оптрона, -выходы первого и второго ключевых каскадов соединены с катода ми светодиодов второго и третьего оптронов, а входы между собой через первый инвертор, а переход ёаза эмиттер фототранзистора каждого оптр на зашунтирован соответствующим резистором гп. Иедоста-Гком устройства является отсутствие возможности работы в реве сивных системах управления и регулирования. Цель изобретения - расширение фун циональных возможностей за счет обес печения изменения направления тока в нагрузке. Указанная цель достигается тем, что в тиристорный пepeкJmчaтeль постоянного тока введены тиристорный мост, в диагональ которого включена. нагрузка, к точке соединения катодов подключен.анод силового тиристора, к точке соеди;нения анодов - шина положительного напряжения источника питания, к которой пе171ключены идентичные цепи, состояшяе из пос.ледователь но соединенных резисторов и фототран ,зисторов оптронов, эмиттеры которых соединены с управ гяющими электродами 42 тиристоров тиристорного моста, и uenHj состоящие и-з последовательно со ;диненных резисторов, светодиодов оптронов, фототранзисторы которых соединены с управляющими электродами противоположных плечей моста, третьего и четвертого ключевых каскадов и второго и третьего инверторов, входа коTopbDc связаны с выходами широтнош шульсного модулятора и входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ, выходом соединенного с входом первого инвертора, а также КС-цепи, подключенные параллельно переходам управляющий электрод катод всех тиристоров. На чертеже приведена схема предлагаемого тиристорного переключателя постоянного тока, Тиристорный переключатель постоянного тока содержит тиристоры I - 4 четырехплечего тиристорного моста, к одной диагонали которого подключена нагрузка 5, силовой и вспомогательный тиристоры 6 и 7, анодами соединенные с выводами конденсатора 8 и через фототранзистор оптрона 9 и первьй резистор IО с шиной положительного напряжения источника питания 11. Эмиттеры фототранзисторов оптронов 12-17 соединены с управляющими электродами соответственно тиристоров 6, 2, Ij 3, 4, 7, а коллекторы - через соответствуюЕцие резисторы 8, 19, 20, 21, 22, 23 подключены к шине пололсительного напряжения, источника питания 11. Катоды тиристоров 6 и 7 соединены с шиной отрицательного напряжения источника питания 11. Светодиоды оптронов 14 и 16 соединены последовательно и подключены катодом к третьему ключевому каскаду 24, входом подключенному к выходу второго инвертора 25, соединенного с первым входом широтно-импульсного модулятора 26э а анодом через резистор 27 к шине полохштельного напряжения источника питания 11. Светодиоды оптронов 13 и 15 соединены последовательно и катодом через четвертый ключевой каскад 28 и третий инвертор 29 подключены к второму выходу широтно-импульсного модулятора 26, а анодом через резистор 30 к шине положительного напряжения источника питания 11. Светодиодь оптронов 9 и 12 соединены последовательно и катодом через первый ключевой каскад 31, первый инвертор 32 подключены к выходу элемента ИСКЛ10ЧА ОДЕЕ ИЛИ 33, подключенного 3 своими входами к выходам ишротноимпульсного модулятора 26. Аноды .светодиодов 9 и 17 через резисторы 34 и 35 подключены к положительного напряжения источника питани 11. Катод светодиода оптрона 17 через второй ключевой каскад 36 соединен с выходом элемента НСКЛЮЧАКЩЕЕ ИШ1 33. Базы фототранзисторов оптронов 9, 12 - 17 соединены со своими эмиттерами через резисторы 37 - 43. Управляющие электроды тиристоров 1 - 7 соединены с катодами через помехоподавляюище RC-цепи 44-49 соответственно. Тиристорный переключатель работае следующим образом. Положительные импульсы с первого выхода широтно-импульсного модулято ра 26 поступают через второй инверто 25на вход третьего ключевого каскад 24, после открывания которого через .светодиоды оптронов 14 и 16 протекае ток, открываются фототранзисторы оптронов 14 и 16 и сигналы управления поступают в цепи управляющих электро дов тиристоров 1 и 4 моста. На второ выходе широтно-импульсного модулятор 26в этот момент напряжение отсутствует, четвертый ключевой каскад 28 закрыт и сигналы управления на управляющих электродах тиристоров 2 и 3 моста отсутствуют. Сигна с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33 поступает через первый инвертор 32 на вход первого ключевого каскада 31, после открывания которого через светодиоды оптронов 19 и 12 протекае ток, открываются фототранзисторы, сигнал управления поступает в цепь управляющего электрода силового тиристора 6, и коммутирующий конденсат 8 заряжается через резистор 10, открытый фототранзистор оптрона 9 и открытый силовой тиристор 6, Ток через нагрузку 5 протекает через тиристоры 1 и 4 моста и последовательно включенньш силовой тиристор 6. При этом второй ключевой каскад 36 закрыт, ток через светодиод оптрона 17 не протекает, его фототранзистор закрыт, и напряжение на управляющем электроде вспомогательного тиристора 7 отсутствует. Вслед ствие этого вспомогательный тиристо закрыт. После окончания формировани положительного импульса на первом выходе широтно-импульсного модулято 424 26 закрываются фототраизисторы оптронов 14, 16, 12 и 9, а на выходе элемента ИСЮПОЧАЮЩЕЕ ПЛИ 33 формируется импульс управления вторым ключевым каскадом 36, через который протекает ток светодиода оптрона 17, поступающий в цепь управляющего электрода тиристора 7 через резистор 23 и открытьш фототранзистор оптрона 17, Этот сигнал отпирает вспомогательньй тиристор 7. При этом силовой тиристор 6 запирается отрицательным напряжением коммутирующего конденсатора 8, при снятии анодного напряжения одновременно запираются тиристоры 1 и 4 моста и ток в цепи нагрузки 5 прерывается. Вследствие того, что фототранзистор оптрона 9 заперт, ток через вспомогательный тиристор 7 цосле разряда коммутирующего конденсатора 8 становится меньше тока удержания и тиристор 7 закрывается. Переключатель возвращается в исходное состояние. При работе в режиме реверса напряжение на первом выходе широтноимпульсного модулятора 26 отсутствует, полохштельные импульсы с второго вы|Хода Ешротно-импульсного модулятора 26 поступают через третий инвертор 29 на вход четвертого ключевого каскада 28, через светодиодь: оптронов 13 и 15 протекает ток, открьшаются фототранзисторы и сигналы управления поступают в цепи управляющих электродов тиристоров 2 и 3 моста, сигналы управления на управляющих электродах тиристоров 1 и 4 моста отсутствуют, открываются фототранзисторы оптронов 9 и 12. Сигнал управления поступает в цепь управляющего электрода силового тиристора 6 и коммутирующий конденсатор 8 заряжается через резистор 10, открытый фототранзистор оптрона 9 открытый силовой тиристор 6, Ток через нагрузку 5 протекает в противоположном направлении через тиристоры 2 и 3 моста и силовой тиристор 6. При этом четвертый ключевой каскад 36 закрыт, фототранзистор оптрона 17 закрыт, напряжение на управляющем электроде вспомогательного тиристора 7 отсутствует, .вспомогательный тиристор 7 закрыт. После око1гчания формирования положительного импульса на втором выходе широтно-импульсного модулятора 26 закрываются фототранзисторы оптронов 13, 15, 12 и 9, на выходе элемента

ТИРИСТОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св. .№ 978344. отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей за счет изменения направления тока в нагрузке, в него введены тиристорный мост, в диагональ которого включена нагрузка, к точке соединения катодов тиристоров моста подключен анод силового тиристора, к точке соединения анодов шина положительного напряжения ис. точника питания, к которой подключены идентичные цепи,состоящие из последовательно соединенных резисторов и фототранзисторов оптронов, эмиттеры которых соединены с управляющими электродами тиристоров тиристорного моста, и цепи, состояпще из последовательно соединенных резисторов, светодиодов оптронов, фототранзисторы которых соединены с управляющими электродами противопололсных плечей моста, третьего и четвертого ключевых каскадов, второго i и третьего инверторов, входы которых (Л связаны с выходами широтно-импульсного модулятора и входами элемента С ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с входом первого инвертора, а также RC-цепи, подключенные параллельно переходам управляющий электрод - катод всех тиристоров.