Электронный коммутатор сети переменного тока Советский патент 1989 года по МПК H03K17/13 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах питания переменным током различных радиоэлектронных устройств, в частности телейизионной контрольно-исгытательной аппаратуре при необходимости коммутации на них переменного напряжения при пересечении нулевого уровня.

Цель изобретения - повьшение помехоустойчивости и надежности работы за счет повьшения точности синхронизации включения диодно-тиристорного ключа с моментом перехода сетевого напряжения через нуль.

На фиг.1 представлена электрическая схема электронного коммутатора; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений.

Устройство содержит диодно-тирис- торный. ключ 1, блок 2 его включения, управляемый элемент 3 памяти, интегрирующий элемент 4, формирователь 5 импульсов синхронизации, выпрямитель 6, развязывающий диод 7, ключ 8 запуска.

Управляющий вход ключа 1 соединен с выходом блока 2 включения, выходы., ключа I через нагрузку 9 соединены с выходными шинами 10, 11 устройства.

4

Од

СП

со

00

Вход блока 2 подключен к выходу элемента 3 памяти. Выводы диагонали переменного тока выпpя)Итeля 6 через запирающий ключ 8 подключены к вход- ным шинам 12s 13 устройства которые соединены с источником пониженного сетевого напряжения (не показан), первый вывод диагонали постоянного тока выпрямителя 6 образует две ши- ны 14, 15 питания форг-шрователя 5., элементов 4, 3 и блока 2, которые соединены последовательно, второй вьгоод диагонали постоянного тока выпрямителя б соединен с входом 16 формирователя 5, .выход 17 которого соединен с входом элемента 4, выход которого с.оединен с управляющим вхо дом элемента 3.-. Диод 7 включен между вторым выводим- диагонали постоянного тока выпрямителя 6 к шиной 14.

Формирователь 5..выполнен на фазо- инверторе ТВ и ограничителе 19 амг плитуды.импульсов..Первый силовой вьгаод фазоинвертора t8 соединен с шиной t4 и выходом- 17 формирователя 5j второй,, силовой вывод фазоинвертора 18 соединен: с шиной tS, а, управляющий вход фазоинвертора, tS соеди- нен с вxoдo f Тб. формировдтеля 5,, ог- ра шчитель t9 включен между управляющим входом фазоинвертор,з, t8 и шиной t5

БЛОК 2 может..,быть выполнен, например,, .на onTpoHSj состоящем из свето- диода и фото тиристора,, а, элемен:г 3 памяти - например, на кадюмощном тиристоре, . :

Коммутатор работает следующим, об- разом с, .

В ирходно (аыключ енном) состоявш запуска.кщиЙ ключ 8. ,ра,з-омк.нут. Уст ройство обесточено,.поэтому диодно- тйристорньй ключ. 1 разомкнут и я цепи наррузки., 9 ток отсутствует.

При за,мы.ка1ши здпускакщего клкщд 8 (to, фиг я 2) пониженное сетевое на,- пряжение поступает на выпрямитель 6 Выпрямитель 6 служит для получения пульсирукяцегр напряжения (фиг.26) с удвоеннор. частотой сети. Для упрощения схемы ко1ммутатора в.ы- прямитель .6 является общим: ДЛЯ; получения UHMT (фиг,2г) формирова,теля 5, элементов 3 и 4 и являетсд источником-- получения синхронизируют |щих импульсов, Удноенндя частота пульсир-ующего напряжения позволяет- получить синхронизир тощие импульсы, соответствующие каждому ггрохождению

g

,

5

5

синусоидального напряжения через нуль. Развязыванлдий диод 7 исключает сглажива 1ие пульсирующего напряжения на выходе выпрямителя 6. Далее пульсирующее напряжение поступает на ограничитель 19. На выходе ограничителя 19 формируются трапецеидальные импульсы UOTP (фиг.2в), поддерживающие фазоинвертор 18 в открытом состоянии. В промежутках между им- пульса1-1И фазоинвертор 18 закрьшает- ся. При этом на коллекторе фазоинвертора 19 выделяется положительный синхронизирующий импульс UK (фиг.2д)« Так как фазоинвертор 18 закрывается в момент времени, близком к переходу синусоиды через нуль, то и выделенный на коллекторе импульс будет соответствовать этому времени. Для повышения точности включения диодно- тиристорного ключа 1 в момент перехода сетевого напряжения через нуль менсду формирователем 5 и элементом. 3 памяти включен интегриругаций элемент 4.

Точность включения определяется половиной длительности синхронизирующего импульса. Подбирая время задержки включения диодно-тиристорного ключа 1 на половину длительности импульса с помощью интегрирующего элемента 4j можно добиться полной .синхронизации включения диодно-тиристорного ключа 1 с моментом перехода сетевого напряжения через нуль (иццтего. -,1 фиг.2е). Введение интегри- .рующего элемента 4 улучшает также помехоустойчивость коммутатора.

После интегрирующего элемента 4 задержанный синхронизирующий импульс поступает на элемент 3 памяти - а управляющую цепь маломощного тиристора. Тиристор включает оптрон блока 2 включения. Блок 2 включения обеспечивает гальваническую развязку узлов коммутатора от сетевого напряжения, поступанлцего на диодно-тиристорньш ключ ;1 и нагрузку 9. Тиристор, элемента 3 памяти открывается, включая при этом свето,диод оптрона блока 2 включения. Управляющая цепь диодно- тиристорного ключа 1 замыкается через фототиристор оптрона, открывая ключ 1.

При пропадании напряжения сети (tj-tj, фиг.2) и последующем его появлении () включение диодно- тиристорного ключа 1 происходит в

момент перехода напряжения сети через нуль. При пропадании напряжения сети исчезает напряжение питания фазоинвертора 18 и тиристора элемента 3 памяти, и диодно-тиристорный ключ 1 отключается. С появлением на- пряжения сети на тирж:тор элемента 3 памяти поступает напряжение питания, но включение его происходит с прихо- ю дом синхронизирующего импульса.

При размыкании запускающего ключа 8 происходит выключение питания устройства, а следовательно, и отключение нагрузки 9 диодно-тиристорным 15 ключом 1. При этом отключение нагрузки происходит при близком к нулю (t5, фиг.2) мгновенном значении тока нагрузки 9, что также устраняет коммутационные помехи.20

Новые признаки позволили повысить точность cинxpo mзaции при коммута- ции цепей питания переменным током различных радиоэлектронных устройств, 25 повысить помехоустойчивость устройства коммутации, причем достаточно простыми средствами.

Изобретение может быть исйользова- но в устройствах, где необходимо из- 30 бавиться от бросков тока и возникают щих при этом коммутационных помех при включении мощных потребителей.

Формула изобретения

Электрон1шй коммутатор сети переменного тока, содержащий диодно-ти ристорньй ключ, управляющий вход которого соединен с выходок блока, вклю- чения, диодно- тиристорного ключа, вход которого подключен {С выходу управляемого элемента памяти, выпря- ;Митель, формирователь импульсов син-- ; хронизации и запускающий ключ, вы-

5 0

5

0

5

0 5

ходы диодно-тиристорного ключа через нагрузку соединены с выходными шинами устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности работы за счет повьппения точности синхронизации включения диодно-тиристорного ключа с моментом перехода сетевого напряжения через нуль, введены интегрирующий элемент и развязывающий диод, выводы диагонали переменного тока выпрямителя через запускающий ключ подключень к вхрдньм шинам уст - ройства, первый вьгаод диагонали постоянного тока выпрямителя образует две шины питания формирователя импульсов синхронизации, интегрирующего элемента, управляемого, элемента памяти и блока включения диодно-тиристорного ключа, второй вывод диагонали постоянного тока выпрямителя соединен с входом формирователя импульсов синхронизации, выход которого соединен с. входом интегрирующего элемента, выход которого соединен с управляющим входом управляемого элемента памяти, развязьшающий диод включен между вторым выводом диагонали постоянного тока выпрямителя и первой шиной питания, формирователь импульсов синхронизации выполнен на фазоинверторе и ограничителе амплитуды импульсов, первый силовой вывод фазоинвертора соединен с первой шиной питания и выходом формирователя импульсов синхронизации, второй силовой вывод фазоинвертора соединен с второй шиной питания,-управляющий вход фазоинвертора соединен с входом формирователя импульсов синхронизации, ограничитель амплитуды импульсов включен между управляю-. щим входом фазоиивертора и второй шиной питания.

fO J

PICT

m

ttc b

фуг./

выпр S)

-v

II

7 8

/2

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для исполь- : зования в системах питания переменньм током различных- радиоэлектронньк устройств, срабатывающих при пересечении сетевого напряжения нулевого уровня. Цель изобретения - повьше- ние помехоустойчивости и надежности работы за счет повышения точности синхронизации включения диодно-тирис- торного ключа (ДТК) с моментом пере-. хода сетевого напряжения через нуль. Поставленная цель достигается путем введения интегрирующего элемента, включенного между входом элемента памяти и выходом формирователя импульсов синхронизации, который выполнен на фазоинверторе и ограничителе амплитуды импульсов, а запускающий ключ включен в цепь питания выпрямителя. Точность включения определяется половиной длительности синхронизирующего импульса. Подбирая время задержки ДТК на половину длительности импульса с помощью ин- :тегрирующего элемента, добиваются полной синхронизации включения ДТК с моментом перехода сетевого напряжения через нуль . 2 ил. . (Л

tio;

гр

U

}

«ИЙ

u,

l

1 инГв7р

Ж) быу

1

и

4

I

I

ktll

1

t

Фп 7

Составитель Г.Терешина .t

Техред М.Дидык Корректор М.Демчик

Редактор М.Келемеш

- --- - --«--,-.,.,.,

Заказ 956/55Тираж 879Подписное

ВЮОШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101

t