Распределитель на тиратронах Советский патент 1958 года по МПК H03K17/52 

Изобретение относится к устройствам бесконтактных распределителей в телемеханике и автоматике, с применением тиратронов с холодным катодом.

Существующие распределители на тиратронах с холодным катодом основаны на значительных параметрических зависимостях, на которых основан выбор очередного тиратрона для его зажигания при поступлении очередного управляющего импульса. Это приводит к необходимости применять источники питания со строго стабилизированным напряжением, что усложняет устройство в целом.

Предлагаемое устройство распределителя на тиратронах с холодным катодом, работающего на погащение очередного тиратрона, устраняет этот недостаток и тем самым позволяет применение нестабильного источника питания, что приводит к значительному его упрощению. Для этой цели катодная цепь каждого из тиратронов, составляющих распределитель, расщепляется на две параллельные ветви с двумя нагрузочными сопротивлениями, соединенными между собой и катодом тиратрона данной ячейки распределителя при помощи пяти полупроводпиковых вентилей, благодаря чему образуются три независимых точки в катодной цепи, используемые для подключения нагрузки, опрокидывающих емкостей данной ячейки и следующей ячейки распределителя.

Принципиальная схема предлагаемого распределителя показана на чертеже, где: Г,, TZ, Гз и T - тиратроны с холодным катодом очередных ячеек распределителя, опрокидывающие емкости С , С С и С соответствующих ячеек; и R --нагрузочные сопротивления расщепленных катодных цепей тиратронов; 1В, 2В, ЗВ, 4В и 5В - полупроводниковые вентили развязки катодной цепи R, - разрядные сопротивления емкости и v - сопротивления в цепи управляющего электрода каждого тиратрона; Cg. и . - емкость в сопротивление в цепи входа синхронизирующих сигналов.

Действие распределителя происходит следуюпи м образом:

АО 115955

Нормально в распределителе погашен лишь один тиратрон, остальные - горят (рабочее положение ячейки - тиратрон погашен).

Допустим, что погашен тиратрон Т, управляющий импульс подается одновременно на управляюш;ие электроды всех тиратронов, но нри этом он изменяет состояние (зажигает) только одного погашенного тиратрона Гд.

Зажигание тиратрона Тг вызывает разряд онрокидываюш,их емкостей С- и С. Разряд опрокидываюш,ей емкости С приводит к погасанию очереднего тиратрона Гз. Погасания предыдущего тиратрона Т вследствие разряда емкости С не происходит. Следующий импульс зажигает тиратрон TZ, в результате чего гаснет тиратрон Т и т. д.

В цепи катода тиратрона включены два нагрузочных сопротивления: основное R., и вспомогательное . При помощи развязывающих полупроводниковых вентилей 1В и 5В в цепях нагрузочных сопротивлений R и образуются независимые точки (а, б, в): точка а - точка подключения нагрузки; точка б - точка гашения, к которой подключается емкость, являющаяся опрокидывающей для данного каскада; точка в - точка подключения опрокидываюпдей емкости следующего каскада.

Рассмотрим процесс перехода распределителя в очередное устойчивое положение после поступления на него управляющего импульса.

Предположим, что до поступления зттравляющего импульса был погашен тиратрон Га (см. фиг. 1).

При этом опрокидывающие емкости С-- и С заряжены С-, имеет положительный потенциал со стороны первой обкладки (со стороны тиратрона TI), а С имеет положительный потенциал со стороны второй обкладки (со стороны Гз).

Управляющий импульс производит зажигание тиратрона Т. При этом емкости C и С начинают разряжаться: С - через сопротивление R тиратрона Ti, а С - через R и R ( через вентиль 5В) тиратрона Гз, создавая на них в начальный момент положительный потен циал, равный и + и, где:

и,-напряжение на нагрузочных сопротивлениях и при горящем тиратроне;

и - напряжение на опрокидывающих емкостях до начала процесса гашения (в установившемся режиме lJc Ui).

Для тиратрона Т потенциал точки в оказывается выше потенциала катода тиратрона, но более высокий потенциал с точки в не поступает на сопротивление RH, так как он заперт вентилями ЗВ и 5В. Поэтому тиратрон Т продолжает гореть через сопротивление R.

Для тиратрона Гз разряд емкости С происходит одновременно через оба нагрузочных сопротивления R и (через вентиль 5В). При этом напряжение, прикладываемое к тиратрону Гз. становится ниже напряжения горения. Тиратрон Гз гаснет. Необходимо отметить, что положительный потенциал, более высокий, чем потенциал катода тиратрона, с точки б поступает только на сопротивления R и „ данной ячейки (третьей) и не может нопасть на точку в, а следовательно, через емкость С на нагрузку следующей 4-й ячейки, вследствие того, что он заперт вентилями 2В н 4В. Поэтому происходит гашение только тиратрона Гз. В противном случае (без вентилей 2В и 4В или каких-либо других мер) могли бы погаснуть одновременно два-три тиратрона, и работа распределителя бы нарушена.

Таким образом, выбор тиратрона для зажигания (Га) и гашения (Гз) происходит без параметрических зависимостей.

После гашения тиратрона Гз происходит заряд опрокидывающих

емкостей С и С - со стороны ти)атрона Т и С - со стороны тиратрона Гз.

После этого происходит подготовка каскада к следующему циклу.

Схемный выбор зажигания очередного тиратрона позволяет выбирать величину напряжения управляющего импульса, значительно превышающим напряжение зажигания. Это обеспечивает падежную работу распределителя в широких пределах изменения, как напряжения питания, так и управляющего импульса (создает возможность не прибегать к их стабилизацпи), а также при изменении хара ктеристик тиратронов и других элементов схемы в процессе эксплуатации.

Ограничение длительности управляющего импульса производится в общей входной цепи.

Предлагаемая схема может выполняться в некоторых вариантах. В целях сокращения расхода вентилей, вентиль 4В может быть заменен сопротивлением, выбранным из условия

Однако это приводит к увеличению )5ремени заряда опрокидывающих емкостей и иесколько снижает предельную скорость распределения.

В случае, если нагрузкой является само сопротивление, вентиль 1В не требуется. Внтиль 1В не требуется также, если импульс на нагрз зку снимается небольшой емкостью, близкой к величине опрокидывающей емкости. В этом случае нагрузка подключается к точке в, а предельная скорость распределения снижается.

Данный распределитель может выполняться с включением нагрузки в цепи анода.

П р е д м е т изобретения

Распределитель на тиратронах с холодныл1 катодом, погашаемых поочередно в направлении хода распределителя при помощи опрокидывающкх емкостей, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства путем применения нестабилизированиых источников питания, катодная цепь каждого тиратрона расщеплена на две параллельные ветви с двумя нагрузочными сопротивлениями, соединенными между собой и катодом тиратрона дапиой ячейки распределителя при помощи пяти полупроводниковых вентилей, благодаря чему образуются три независимые точки в катодной цепи, используемые для подключения нагрузки, опрокидывающей емкости данной ячейки и опрокидывающей емкости следующей ячейки распределителя.

Л9 115955

/(1,5Ч2)( ,).

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Редактор Л. П. СитниковГр. 255

Информационио-11здате. отдел.Подп. к печ. 7.1-59 г

Объем 0,51 . л.Зак. 4744Тирал 1160Цена 75 коп.

Типография Ко.митета по делам изобретений и открь тий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.