Тиристорный ключ Советский патент 1984 года по МПК H02M1/08 

111 Изобретение относится к преобразо вательной технике и может быть использовано для подключения нагрузки к сети переменного тока в течение од ного полупериода. Известно устройство для включения тиристора, содержащее ключ управле- ; имя, соединяющий через диод и ограни чительные резисторы управлякнций элек трод с анодом тиристора fij , Недостатком этого устройства явля ется возможность.коммутации рабочего тока через тиристор по истечении одного полупериода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является тиристорный ключ, содержащий тиристор, анод которого через первый диод и нагрузку подключен к первому выводу питающей сети, а катод через второй диод подключен к второму выводу питающей сети, последовательно включенные первые резис тор и конденсатор, подключенное к аноду тиристора и второму выводу питающей сети, KOTOpbffi через второй резистор подключен к упр авляющему электроду тиристора, катод которого соединен с первым выводом переключателя, второй вывод которого через последовательно включенные второй конденсатор и третьи резистор и диод соединен с общей точкой третьих резистора и диода 2 . Недостатком известного устройства является то,:что надежность работы устройства зависит от точного подбо ра параметров элементов схемы; при неточном выборе постоянной времени тиристор остается включенным в течение ряда полупериодов. . Целью изобретения является повыше ние надежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем что тиристорный ключ, содержащий . :тиристрр, анод которого через первый диод и нагрузку подключен к первому выводу питающей сети, а катод через второй диод подключен к второму выводу питающей сети, последовательно включенные первые резистЬр и конденсатор, подключённые к аноду тиристор и второму выводу питающей сети, который через второй резистор подключен к ухфавлякяцему электроду тиристора, катод которого соединен с первым выводом переключателя, второй вывод ко торого через последовательно включен 3 ные конденсатор и третьи резистор и диод соединен с первым выводом питающей сети, третий вывод переключател | соединен с общей точкой третьих резистора и диода, снабжен четвертым диодом, четвертым, пятым и шестым резисторами и тиристорным оптроном, причем первый резистор, шунтирован последовательно включенными четвертыми резисторами и диодом, последовательно включенные пятый резистор и тиристор оптрона подключены к выводам первого конденсатора, а последовательно включенные светодиод оптрона и шестой резистор подключены к выводам нагрузки. На чертеже изображена электрическая схема устройства для включения тиристора. Схема содержит тиристор 1, подклюг енный через первый и второй диоды 2 и 3 и нагрузку 4 к сети переменного тока. Параллельно тиристору 1 и диоду 2 через первый резистор 5 подключен первый конденсатор 6. Управляющий электрод тиристора 1 подключен к блоку 7 включения, содержащему переключатель 8 и зарядную цепочку из третьего диода 9, третьего резисто- . ра 10 и второго конденсатора 11. Управляющий электрод тиристора 1 соеди- нен с катодом через второй резистор 12. Параллельно резистору 5 включена цепочка из четвертых резистора 13 и диода 14. Параллельно конденсатору 6 через тиристор оптрона 15 подключен пятьй резистор 16. Светодиод оптрона 15 через шестой резистор 17 подключен параллельно нагрузке 4. Устройство работает следунящм образом. . При подключении устройства к сети переменного тока в положительные полуволны питающего напряжения относительно анода диода 3 заряжается накопительный конденсатор 6 по цепи: первый вывод питающей сети - нагрузка 4 - резистор 5 - второй вывод питающей сети. Переключатель 8 в этот момент находится в левом положении, т.е. шунтирует цепь: конденсатор 11- резистор 10. Таким образом, в положительные полупериоды конденсатор 6 заряжается до амплитудного уровня сетевого напряжения. Для отпирания тиристора 1 переключатель 8 переводят в правое положение, т.е. подключают к катоду тиристор 1. При этом в отрицательную полуволну напряжения через резистор 12 и управляющий элёктродтиристора 1 протекает ток, который замыкается через переключатель 8, резистор 10 и диод 9. Ток в указанной цепи прекращается как только конденсатор 11 зарядится до амплитудного значения.

Прохождение импульса тока через управляюпщй злектрод тиристора 1 отпирает его, однако так как отпирание происходит в отрицательную полуволну напряжения, то ток в тиристоре 1 поддерживается за счет разряда конденсатора 6 по цепи: резистор 13 - диод 14 - тиристор 1 - диод 2. Резистор 13 и диод 14 дополнительно защунти- рованы резистором 5, но величина зтого резистора намного больше величины резистора 13, поэтому основной ток разряда течет через резистор 13 и диод 14. . , ;

Время разряда конденсатора 6 на тиристор 1 должно быть больше одного полуп риода для того, чтобы тиристор осталбя включенным до появления дополнительного напряжения.. При зтом через нагрузку 4, диод 3, тиристор 1 и диод 2 проходит полуволна рабоче го тока.

При прохождении полуволны тока по нагрузке 4 с ее выводов снимается напряжение, которое через резистор 17 подается на светодиод Ьптрона 15.

Тиристор оптрона 15 отпирается и койденсатор 6 разряжается через резистор 16. Так как напряжение на конденсдтьре снижается до нуля, тиристор оптрона 15 запирается, По окончании поло- з ительной полуволны тока, проходящей через тиристор 1, он запирается и вторично открыться не может, так как Конденсатор 11 заряжен и ток в цепи управления ТиРИСтора 1 отсутствует. Конденсатор 6 при зашфании тиристора 1 снова заряжается до величины напряжения сети. Повторное отцира.ние тиристора 1 возможно при переводе переключателя .8 в левое положение, т.е. при замыкании шунтирующей цепочки и разряде конденсатора 11. Процесс отпирания повторяется при повторном переключении переключателя 8. Диод 3 предназначен для предупреждения перезаряда конденсатора 6 в отрицательные полупериоды и для заряда конденсатора 6 в положительные полупериоды сетевого напряжения. Цепь: резистор 17 - светодиод 15 фиксирует факт прохождения по нагрузке 4. полуволны рабочего тока и включает разрядную цепь: резистор 16 - фототиристор 15, назначение которого форсироватв разряд накопительного конденсатора 6, чтобы не допустить прохождения.остаточного тока через тиристор 1. в полупериод, последующий за прохождением полуволны рабочего.тока.

ТИРИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий тиристор, анод которого через первый диод и нагрузку подключен к первому вьшоду .питающей сети, а катод через второй диод подключен, к второму выводу питакнцей сети, последовательно включенные первые резистор и конден-. сатор, подключенные к аноду тиристора и второму выводу питаницей сети. который через второй резистор подк;лючен к управляющему электроду тиристора, катод которого соединен с первым выводом пepeключaтieля, .второй вывод которого через последовательно включенные второй конденсатор и третьи резистор, и диод соединен -с первым выводом питающей сети, третий вывод переключателя соединен с общей точкой третьих резистора и диода, о т л и ч а ю-щ и и с я тем, что, с целью повьпиения надежности, он снабжен четвертым диодом, четвертым, пятым и шестым резисторами и тиристорным оптроном, причем первый резистор шунтирован последовательно включенными четверть1ми резистором и диодом, поО) следовательно включенные пятый резистор и тиристор оптрона подключены к выводам первого конденсатора, а последовательно включенные светоди- S С од оптрона и шестой резистор подключ.ены к выводам нагрузки. S9 ч1