Ключ переменного тока Советский патент 1990 года по МПК H03K17/567 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации силовой нагрузки. Цель изобретения - повышение КПД путем обеспечения управления без использования балластного резистора в коммутационной цепи.

На чертеже представлена принципинапряжения сети приводит к появлению отпирающей разности потенциалов между базой и эмиттером транзистора 5, который замыкает цепь разряда конденсатора 9 через диод 8 на входной переход симистора 1, переводя его в открытое состояние.

В течение действия очередной полоальная электрическая схема предлагав- 1П жительной полуволны сетевого напряже1 v/ м it„ч

15

20

25

мого устройства.

Ключ переменного тока содержит симистор 1 в цепи подключения нагрузки 2 к выводам 3 и 4 питающей сети, первый и второй транзисторы 5 и 6, разного типа проводимости, первый и второй диоды 7 и 8, соединенные первыми разноименными выводами с управляющим электродом симистора 1 и присоединенные вторыми разноименными выводами к коллекторам транзисторов 5 и 6 соответственно, конденсатор 9, включенный между точкой соединения катода симистора 1 с нагрузкой 2 и точкой соединения эмиттеров транзисторов 5 и 6, первый резистор 10, включенный между выводом 3 сети и точкой соединения баз транзисторов 5 и 6; которая через второй резистор 11 подключена к выводу 4 сети. Между кол- JQ -лекторами транзисторов 5 и 6 вклю- чен промежуток эмиттер-коллектор третьего (управляющего) транзистора 12, база-эмиттерный переход которого подключен к выводам 13 и 14 управления.

Ключ переменного тока работает следующим образом.

В исходном состоянии сигнал на вы ходах 13 и 14 отсутствует, т.е. транзистор 12 заперт. При подаче питающего напряжения на выходы 3 и 4 первая, например, отрицательная полуволна выделяется на промежутке анод - катод закрытого симистора 1 и происходит заряд конденсатора 9 по цепи: вы35

40

45

ния (плюс на выводе 3) нагрузка 2 возбуждена,, а конденсатор 9 дозаряжа- ется через открытый симистор 1, эмиттер-базовый переход транзистора 6 и резистор 11. При уменьшении сетевого напряжения происходит запирание транзистора 6 и отпирание транзистора 5} который вновь замыкает цепь разряда1 конденсатора 9 через диод 8 на входной переход симистора 1, обеспечивая его удержание в открытом состоянии при очередном переходе сетевого напряжения через нуль.,

В течение следующего отрицательного полупериода конденсатор 9 перезаряжается через резистор 11, база- эмиттерный переход транзистора 5 и симистор 1. Затем вследствие уменьшения в елейны питающего напряжения транзистор 5 закрывается, а открывающийся транзистор 6 замыкает цепь разряда конденсатора 9 через диод 7 опять на входной переход симистора 1э Далее указанные процессы повторяются с

Для отключения нагрузки 2 подается сигнал на выводы 13 и 14. Этот сигнал открывает транзистор 12, который через база-коллекторный переход транзистора 6 (5) шунтирует цепь заряда (перезаряда) конденсатора 9, исключая в дальнейшем протекание тока от конденсатора 9 через управляющий переход симистора 1, который закрывается при очередном переходе питающего напряжения через нуль.

вод 4, нагрузка 2, конденсатор 9, переход база-эмиттер транзистора 6, резистор 10, вывод 3. Ток заряда конденсатора 9 протекает до тех пор, пока страдательный потенциал сети на выводе 3 превышает (по модулю) напряжение, до которого заряжается конденсатор 9. В момент времени, когда снижающееся по абсолютной величине сетевое напряжение сравнивается с напряжением на конденсаторе 9, база-эмиттерный переход транзистора 6 закрывается и заряд конденсатора 9 прекращается. Дальнейшее снижение

напряжения сети приводит к появлению отпирающей разности потенциалов между базой и эмиттером транзистора 5, который замыкает цепь разряда конденсатора 9 через диод 8 на входной переход симистора 1, переводя его в открытое состояние.

В течение действия очередной полоП жительной полуволны сетевого напряжеv/ м it„ч

5

0

5

JQ

35

40

45

50

55

ния (плюс на выводе 3) нагрузка 2 возбуждена,, а конденсатор 9 дозаряжа- ется через открытый симистор 1, эмиттер-базовый переход транзистора 6 и резистор 11. При уменьшении сетевого напряжения происходит запирание транзистора 6 и отпирание транзистора 5} который вновь замыкает цепь разряда1 конденсатора 9 через диод 8 на входной переход симистора 1, обеспечивая его удержание в открытом состоянии при очередном переходе сетевого напряжения через нуль.,

В течение следующего отрицательного полупериода конденсатор 9 перезаряжается через резистор 11, база- эмиттерный переход транзистора 5 и симистор 1. Затем вследствие уменьшения в елейны питающего напряжения транзистор 5 закрывается, а открывающийся транзистор 6 замыкает цепь разряда конденсатора 9 через диод 7 опять на входной переход симистора 1э Далее указанные процессы повторяются с

Для отключения нагрузки 2 подается сигнал на выводы 13 и 14. Этот сигнал открывает транзистор 12, который через база-коллекторный переход транзистора 6 (5) шунтирует цепь заряда (перезаряда) конденсатора 9, исключая в дальнейшем протекание тока от конденсатора 9 через управляющий переход симистора 1, который закрывается при очередном переходе питающего напряжения через нуль.

Формула изобретения

Ключ переменного тока, содержащий симистор в цепи подключения наг грузки к выводам питающей сети, первый и второй транзисторы разного типа проводимости, первый и второй диоды, соединенные первыми разноименными выводами конденсатор, первый вывод котор ого соединен с катодом симистора, первый и второй резисторы, соединенные первыми выводами с базами первого и второго транзисторов, управляющий ключ, о тличающий с я тем, что, с целью повышения КПД, управляющий ключ выполнен в виде третьего транзистора, база-эмиттерный - переход которого подключен к выводам управления, а эмиттерно-коллекторный промежуток включен между коллекторами ПерВОГО И ВТОРОГО ТраНЗИСТОрОВ, С

которыми соединены вторые разноименные выводы второго и первого диодов,

присоединенных первыми разноименными выводами к управляющему электроду симистора, второй вывод конденсатора соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов, второй вывод первого резистора соединен с анодом симистора и выводом питающей сети, другой вывод которой соединен с вторым выводом второго резистора и подключен через нагрузку к катоду симистора.

Изобретение может быть использовано для коммутации силовой нагрузки. Цель изобретения - повышенеие КПД. Ключ переменного тока содержит симистор 1, транзисторы 5, 6, диоды 7, 8, конденсатор 9, резисторы 10, 11, управляющий ключ 12. Выполнение ключа 12 в виде транзистора, включенного между коллекторами транзисторов 5, 6, а также между разноименными выводами диодов 7, 8, соединенных другими выводами с управляющим электродом симистора 1, соединение эмиттеров транзисторов 5, 6 с выводом конденсатора 9 и подключение резисторов 10, 11 к выводам 3, 4 питающей сети позволяет осуществить управление симистором 1 без использования балластного резистора в цепи силовой нагрузки 2. 1 ил.