Релейно-тиристорный переключатель Советский патент 1989 года по МПК H03K17/567 H04L13/12 

UJ

5.3

(Л С

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах для автоматической коммутации электрических цепей. Цель - повышение надежности работы релейно-тиристорного переключателя достигается тем, что блок управления выполнен на электромагнитных реле с обмотками 4 и 6, узел искусственной коммутации тиристоров выполнен на транзисторе 10. Релейно-тиристорный переключатель содержит также шину питания, общую шину, замыкающие и размыкающие контакты 5.1, 7.1 и 5.2, 7.2 соответственно, резисторы 11-14, тиристоры 2, 3, клеммы 8, 9. 1 ил.

11 П п

- о

S7J

Од

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах для автоматической коммутации электрических цепей.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет изменения количества элементов и их исполнения.

„

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема переключателя.

Релейно-тиристорный переключатель содержит входную клемму 1 управления, первый 2 и второй 3 тиристоры, первое электромагнитное реле с обмоткой 4, первым 5.14 вторым 5.2 замьжающими и размыкающим 5.3 контактами, второе электромагнитное реле с обмоткой 6, замьшаю1чзим 7.1 и размыкающим 7.2 контактами, одни вьшоды обмоток 4 и 6 обоих реле объединены с клеммой 8 для подключения к положительному полюсу источника питания, другой вьгоод обмот loi 4(6) первого (второго) реле соединен с анодом первого 2 (второго 3) тиристора, катоды тиристоров 2 и 3 объединены клеммой 9 для подключения к отрицательному полюсу источника питания. В релейно-тиристорный переключатель введены транзистор 10 и четыре резистора 11-14. Входная клемма 1 через последовательно соединенные размыкающий контакт 7.2 второго реле и первый резистор 11 подключена к управля1сядему электроду первого тиристора 2, через последовательно соединенные первый замыкаклций контакт 5.1 первого реле и второй резистор

12- к управляклцему электроду второг тиристора 3, через третий резистор

13- к базе транзистора 10, через четвертый резистор 14 - к эмиттеру транзистора 10 и к клемме 9 для под- ключения к отрицательному полюсу источника питания. Один вьшод второго замыкающего контакта 5.2 первого реле соединен с анодом первого тиристора 2, а один вывод размыкающего контакта 5.3 первого реле - с анодом

° второго тиристора 3, другие вьгеоды размыкающего 5.3 и второго замыкающего 5о2 контактов первого реле объединены и через замьпсающий контакт 7.1 второго реле соединены с коллектором транзистора 10.

Релейно-тиристорный переключатель работает следующим образом.

Б первом (исходном) устойчивом состоянии управляющий сигнал на входной клемме 1 отсутствует, тиристоры 2 и 3 и транзистор 10 заперты, обмотки 4 и 6 обоих реле обесточены, оба реле отключены.

При постулпении лервого управляющего импульса на входную клемму 1 начинает протекать ток по цепи; клемма 1 - контакт 7.2 - резистор 11 - переход заправляющий электрод - катод тиристора 2 - клемма 9.. При этом первый тиристор 2 включается, и получает питание обмотка 4 первого реле по цепи: клемма 8 - обмотка 4 - переход анод-катод тиристора 2 клемма 9. Первое реле срабатьшает, размыкает свой контакт 5.3 и замыкает свои контакты 5.1 и 5.2. Переключатель переходит во второе устойчивое состояние (первое реле включено, второе реле отключено). Во время прохождения первого управляющего импульса также протекает ток по цепи: клемаа 1 - резистор 13 - переход база - эмиттер транзистора 10 - клемма 9. Однако, поскольку цепь коллектора транзистора 10 разорвана контактом 7.1 второго реле, то это не оказывает влияния на работу релейно-тиристорного переключателя. Длительность () первого зтравляюще- го импульса выбирается такой, чтобы обеспечить включение первого тиристора . 2 и невключение второго тиристора 3, т.е. чтобы прохождение импульса закончилось до замыкания контакта 5.1 первого реле

yi

(1)

г

0

5

где - время включения первого

тиристора 2;

- время срабатьшания первого реле.

При поступлении второго управляющего импульса на входную клемму 1 ток протекает по цепи: клемма 1 - контакт 5.1 резистор 12 - переход управляющий электрод-.катод тиристора 3 - клемма 9. Второй тиристор 3 включается, и при этом получает питание обмотка 6 второго реле по цепи: клемма 8 - обмотка 6 - переход анод- катод тиристора 3 - клемма 9. Второе реле срабатывает, размыкает свой контакт 7с2 и замыкает свой контакт 7.1. Релейно-тиристорный переключа515

тель переходит в третье устойчивое состояние (оба реле включены). Во время прохождения второго управляющего импульса ток протекает через переход управляющий электрод-катод первого тиристора 2, но, так как тиристор 2 включен, релейно-тиристор- ный переключатель не изменяет своего состояния. Также будет протекать ток через переход база - эмиттер транзистора 10. Длительность С оу) второго упр вляюп(его импульса выбирается такой, чтобы обеспечить включение второго тиристора 3 и невыключение первого тиристора 2, т.е. чтобы прохождение импульса закончилось до замыкания контакта 7.1 второго реле

А. . V А.

ВКЛ2, c i ,

(2)

где tgKAj время включения второго

тиристора 3;

ci время срабатьшания второго реле.

При поступлении третьего управляющего импульса на входную клемму 1 ток протекает по цепи: клемма 1 - резистор 13 - переход база-эмиттер транзистора 10 - клемма 9. Транзистор 10 открьшается, при этом переход анод - катод первого тиристора 2 за- шунтируется цепочкой: контакты 5.2 и 7.1 - переход коллектор - эмиттер транзистора 10. При этом ток, протекающий через обмотку 4 включенного первого реле, разветвляется по двум параллельным цепям. Транзистор 10 подбирается таким образом, чтобы часть тока, ответвляющегося через переход анод - катод первого тиристора 2, была меньше его тока выключения При этом тиристор 2 выключается, однако первое реле включено, так как через его обмотку 4 протекает ток по цепи: клемма 8 - обмотка 4 - контакты 5.2 и 7.1 - переход коллектор - эмиттер транзистора 10 - клемма 9. По окончании импульса транзистор 10 закрывается, обмотка 4 первого реле обеспечивается, первое реле отключается, размыкает свои контакты 5.1 и 5.2 и замыкает свой контакт 5.3. Переключатель переходит в четвертое устойчивое состояние (первое реле отключено, второе реле включено). Во время прохождения третьего управля- ющего импульса также протекает ток через переход управляющий электрод 10076 6

катод второго тиристора 3, но так как тиристор 3 включен, это не оказывает влияния на работу переключателя. Дпительность () третьего управляющего импульса выбирается такой, чтобы обеспечить выключение первого тиo

5

0

5

0

0

ристора 2

вкл.

о

а

(3)

где 1 вь|ил4 время выключения первого

тиристора 2.

При поступлении четвертого управляющего импульса на входную клемму 1 ток протекает по цепи: клемма 1 - резистор 13 - переход база - эмиттер транзистора 10 - клемма 9. Транзистор 10 открывается и при этом переход анод - катод второго тиристора 3 зашунтируется цепочкой: контакты 5оЗ и 7.1 - переход коллектор - эмиттер транзистора 10. При-этом ток, протекающий через обмотку 6 включенного второго реле, разветвляется по двум параллельным цепям. Транзистор 10 подобран таким образом, чтобы часть тока, ответвляющегося через переход анод - катод второго тиристора 3, была меньше его тока выключения. При этом Т1фистор 3 выключается, однако второе реле включено, так как через его обмотку 6 протекает ток по цепи: клемма 8 - обмотка 6 - контакты 5.3 и 7.1 - переход коллектор - эмиттер транзистора 10 - клемма 9.

5 По окончании импульса транзистор 10 закрывается, обмотка 6 второго реле обесточивается, второе реле отключается, размыкает свой контакт 7.1 и замыкает свой контакт 7.2. Релейно- тиристорньш переключатель переходит в первое (исходное) устойч1шое состояние (оба реле отключены). Длительность ) четвертого управляющего импульса выбирается такой, чтобы

обеспечить выключение второго тиристора 3

выкд г

а-

(4)

где

2

время выключения второго тиристора 3. При поступлении пятого и последующих управляюплдх импульсов процессы в релейно-тиристорном переключателе повторяются.

Формула изобретения Релейно-тиристорный переключатель, содержащий коммутирующие ячейки на тиристорах, узел искусственной ком.

мутации тиристоров и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности, узел искусственной коммутации выполнен на транзисторе, а блок управления выполнен на электромагнитных реле, обмотки которых включены в коммутирующих ячейках между анодами тиристоров и пянной питания, при этом эмиттер транзистора соеда нен с общей шиной, коллектор через замыкающий контакт электромагнитного реле второй коммутирующей ячейки соединен по одной цепи через размыкающий контакт электромагнитного реле первой коммутирующей ячейки с анодом тиристора второй коммутирующей ячейки.

а по второй цепи через замыкающий контакт электромагнитного реле первой коммутирующей ячейки - с анодом тиристора первой коммутирующей ячейки, вход управления соединен через первый резистор с общей шиной, через второй резистор - с базой транзистора, через размыкающий контакт электромагнитного реле второй коммутирующей ячейки и третий резистор - с управляющим электродом тиристора первой коммутирующей ячейки и через замыка кщий контакт электромагнитного реле

первой коммутирующей ячейки и четвертый резистор - с управляющим электродом тиристора второй коммутирующей ччейкИо