Устройство для включения силового тиристора Советский патент 1986 года по МПК H02M1/92 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть иснользовано в качестве формирователя отпирающих импульсов.

Цель изобретения - повышение надеж- ности.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит силовой тиристор 1, нагрузку 2, первый резистор 3, элемент 4 гальванической развязки, конденсатор 5, первый фототиристор 6, переключатель 7, второй резистор 8, второй фототиристор 9, блок 10 установки в исходное состояние, формирователь 11 короткого импульса по заднему фронту, элемент ЗИ-НЕ 12, блок 13 задержки, логический элемент НЕ 14, дополнительный элемент 15 гальванической развязки.

Переключатель 7 содержит RS-триггер 16, первый 17 и второй 18 светоизлучающие диоды, оптически связанные с фототирис- торами 6 и 9 соответственно, и резистор 19.

Блок 13 задержки содержит элемент И 20, конденсатор 21 и диод 22.

Нлюсовая шина 23 соединена с выходом питания переключателя 7.

Первый вход элемента ЗИ-НЕ 12 соединен с П1ИНОЙ 24 управления, а второй вход - с выходом устройства 25.

Блок 10 установки в исходное состояние выполнен на двух элементах НЕ, соединенных последовательно, вход первого из них через конденсатор подключен к общей щине источника питания, а выход второго элемен- га НЕ является выходом блока.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на устройство постоянного и переменного сетевого напряжений с блока 10 установки в исходное состояние на третьи входы элемента ЗИ-НЕ 12 и переключателя 7 поступает логический «О, который на выходе блока 10 установки в исходное состояние действует время, достаточное для установки в исходное состояние RS-тригге- ра 16 и заряда конденсатора 5. На неинверсном выходе Q RS-триггера 16 появляется логическая «1, а па инверсном выходе Q - логический «О.

Второй светоизлучающий диод 18 обесточен, а через первый светоизлучающий диод 17 начинает протекать ток. В положительный полупериод сетевого переменного напряжения под действием первого светоизлу- чающего диода 17 включается первый фототиристор 6. Через второй резистор 8 и открытый первый фототиристор 6 заряжается конденсатор 5.

Наличие логического «О на третьем входе элемента ЗИ-НЕ 12 не позволяет произвести запуск устройства по первому входу эле- мента ЗИ-НЕ 12. После окончания заряда конденсатора 5 на выходе блока 10 установки в исходное состояние появляется логиче

екая «1, которая разрещает запуск устройства по шине 24 управления.

Перевод устройства в рабочее положение производится путем подачи кратковременной логической «1 на щину 24 управления. При этом на всех трех входах элемента ЗИ-НЕ 12 происходит совпадение логических «1. На выходе элемента ЗИ-НЕ 12 появляется логический «О, который перебрасывает RS-триг- гер 16 в рабочее устойчивое состояние.

Второй светоизлучающий диод 18 засвечивает второй фототиристор 9. Первый светоизлучающий диод 17 обесточивается. При перемене полярности сетевого напряжения первый фототиристор 6 закрывается, а второй фототиристор 9 открывается. В отрицательный полупериод напряжения через второй резистор 8, второй фототиристор 9 и светодиод фототиристорного оптрона течет ток. Фототиристор элемента 4 гальванической развязки включается и на управляющий электрод силового тиристора 1 через дополнительный элемент 15 гальванической развязки, логический элемент НЕ 14, открытый фототиристор элемента 4 и первый резистор 3 поступает ток разряда конденсатора 5. На выходе логического элемента НЕ 14 появляется логический «О, который поступает через блок 13 задержки на второй вход элемента ЗИ-НЕ 12. Последний запирается и на его выходе появляется логическая «1, которая поступает на второй вход переключателя 7. При последующей перемене полярности сетевого напряжения, т. е-, при приложении прямого напряжения к силовому тиристору 1 он открывается. Проводимость силового тиристора 1 по количеству полупериодов определяется энергией заряда конденсатора 5.

Во время разряда конденсатора 5 на выходе логического элемента НЕ 14 и на втором входе элемента ЗИ-НЕ 12 находится запрещающий логический «О. Этот сигнал не позволяет управлять работой RS-триггера 16 до окончания цикла работы устройства. Снижение тока разряда конденсатора 5 до величины, меньщей минимального тока управления силовым тиристором 1, ведет к его отключению и отключению фототиристора элемента 4 гальванической развязки. На выходе логического элемента НЕ 14 происходит смена логического «О на логическую «1. При этом па выходе формирователя короткого импульса по заднему фронту 11 появляется кратковременно логический «О, который по первому входу переключателя 7 опрокидывает RS-триггер 16 в исходное состояние.

В положительный полупериод сетевого напряжения через второй резистор 6 опять заряжается конденсатор 5.

На выходе блока 13 задержки логическая «1 появляется через время, достаточное для окончательного заряда конденсатора 5. Устройство готово к очередному запуску.

Таким образом, силовой тиристор 1 включается на фиксированное число «полных полупериодов сетевого напряжения и его нельзя запустить преждевременно до завершения всех восстановительных процессов в устройстве. На выходе 25 устройства появляется отрицательный импульс, длительность которого равна времени нахождения устройства в рабочем положении. Появление логической «1 на выходе 25 устройства свидетельствует о готовности устройства к запуску.

В результате применения предлагаемого устройства повышаются стабильность и надежность работы, исключаются сбои в работе, устройство стабильно включается на заданное количество полупериодов независимо от длительности управляющего импульса, действуюш,его на шине управления. Кроме того, повышается надежность и исключаются сбои в работе за счет того, что переключа- тель невозможно вернуть в исходное состояние до полного разряда конденсатора, за- даюшего количества полупериодов, при этом повышается стабильность, так как устройство нельзя запустить раньше чем закончится заряд конденсатора, что исключает включение силового тиристора на неполное количество полупериодов, а также имеется воз можность управления от логических устройств.

Формула изобретения

Устройство для включения силового тиристора, содержащее переключатель, через резистор подключенный к одному из выводов

0

5

0

5

источника переменного напряжения, элемент гальванической развязки, включенный между управляюшим электродо.м силового тиристора и его катодом, к которому подключен другой вывод источника переменного напряжения, причем первичная цепь указанного элемента одним выводом через конденсатор соединена с его вторичной цепью и с одним из выходов переключателя, с другим выходом которого эта первичная цепь связана другим выводом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком установки в исходное состояние, блоком задержки, элементом ЗИ-НЕ, формирователем короткого импульса по заднему фронту, логическим элементом НЕ, дополнительным элементом гальванической развязки, а переключатель выполнен в виде RS-триггера и двух светоизлучающих диодов, оптически связанных с первым и вторым фототиристорами, причем первичная цепь дополнительного элемента гальванической развязки включена между точкой соединения катода первого фототиристора и конденсатора и вторичной цепью первого элемента гальванической развязки, вторичная цепь указанного дополнительного элемента образует вход логического элемента НЕ, выход которого подключен к формирователю короткого импульса по заднему фронту и через блок задержки - к первому входу элемента ЗИ-НЕ, второй вход которого является уп- равляющи.м, к третьему входу которого подключен выход блока установки в исходное состояние и первый вход переключателя, второй вход которого соединен с формирователем короткого импульса по заднему фронту, третий вход переключате.тя соединен с выходом элемента ЗИ-НЕ.

Устройство для включения силового тиристора может быть использовано в преобразовательной технике в качестве формирователя отпирающих импульсов. Надежкость устройства повышается благодаря тому, что силовой тиристор 1 включается на фиксированное число «полных полупериодов сетевого напряжения и его нельзя запустить преждевременно до завершения всех восстановительных процессов в устройстве. Устройство содержит блок 10 установок в исходное состояние, блок 13 задержки, элемент ЗИ-НЕ 12, формирователь 11 короткого импульса по заднему фронту, логический элемент НЕ 14, элементы 4 и 15 гальванической развязки, переключатель выполнен в виде RS-триггера 16 и двух светоизлучаюших диодов 17 и 18, оптически связанных с первы.м 6 и вторым 9 фототиристорами. 1 ил. ,г сл ьо N3 О5 СП 00 СА: