Устройство для управления симистором Советский патент 1991 года по МПК H02M1/08 

фиг1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для включения преобразователей при ограниченных бросках или при отсутствии бросков тока в момент включения (в зависимости от характера нагрузки).

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющие работу нуль-органа.

Устройство для управления симистором 1, подключенным последовательное преобразователем 2 к клеммам 3 и А питающей силы, содержит соединенные последовательно первый 5 и второй 6 управляемые ключи, включенные между управляющим электродом симистора 1 и выходом нуль-органа 7, который также через диоды 8 и 9, включенные встречно, соединен с управляющими входами ключей 5 и 6, вход нуль-органа 7 соединен с выходом делителя напряжения на резисторах 1C и 11, который через замыкающий контакт ключевого элемента 12 подключен к клеммам 3 и 4, две RC-цепочки 13, 14 и 15, 16, одни выводы которых соединены с общей точкой устройства и одним выводом резистора 17, другой вывод которого соединен с опорным выводом симистора 1, другие выводы RC-цепо- чек 13, 14 и 15, 16 соединены соответственно с управляющими входами ключей 5 и 6 и через размыкающий контакт ключевого элемента 12 соединены между собой. К выходу преобразователя 2 через фильтрующий конденсатор 18 подключена нагрузка 19. В качестве ключа 5 может быть использован полевой транзистор со встроенным р-каналом, с индуцированным р-ка- налом, с управляющим переходом и р-каналом. в качестве ключа 6 - указанные выше транзисторы с п-каналом.

Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние схемы: замыкающий контакт 12 разомкнут, а размыкающий замкнут, симистор 1 заперт. Замыкание контакта 12 может быть при любом значении напряжен.m положительной или отрицательной полуволны на клемме 3. Пусть включение осуществляется в момент времени tt (фиг. 2) при положительной полуволне на входной клемме 3 устройства. На выходе нуль-органа 7 появляется выходное напряжение положительной полярности. Транзистор ключа 5 полностью открывается, а конденсатор 14 заряжается до величины выходного напряжения. Отпирающий импульс на симистор не проходит, так как закрыт транзистор ключа 6, следовательно, симистор 1 не открывается при каком-либо значении напряжения источника в момент включения. При переходе напряжения источника 1)ист и входного напряжения нульоргана 7 Uex. через нуль (фиг. 2) на выходе нуль-органа появляется напряжение отрицательной полярности, что приводит к отпиранию транзистора ключа 6 и заряду конденсатора 16 до напряжения 11вых . При

этом через управляющий электрод симистора 1 протекает ток отрицательной полярности по цепи: выход нуль-органа- - силовые цепи транзисторов ключей 5 и 6 - управляющий переход симистора 1 - резистор 17 корпус нуль-органа 7. Симистор открывается при напряжении источника, при напряжении источника, близком к нулю. Фильтрующий конденсатор 18 начинает заряжаться при возрастающем по закону синусоиды напряжении (оно возрастает практически от нуля и практически до максимума напряжения источника). Далее при каждой новой полуволне напряжения источника череа симистор протекает в основном

ток подэаряда конденсатора 18 (небольшая часть тока в это же время ответвляться в нагрузку).

Если замыкание ключа происходит при отри- цательной полуволне напряжения на клемме 3, то сначала открывается транзистор ключа 6, а в следующую полуволну открывается транзистор ключа 5. а следовательно, и симисто 1. т.е. схема действует аналогично.

При размыкании замыкающего контакта 12 устройство отключается, а замкнувшийся размыкающий контакт замыкает цепь для разряда конденсатора 14 и 16, после чего устройство возвращается в исходное состояние.

Технико-экономические преимущества изобретения заключается в том, что устройство исключает переходный процесс в преобразователе за счет первого включения

симистора в момент перехода напряжения через нуль, что исключает вредные броски тока, являющиеся следствием переходного процесса. Это повышает надежность и устройства и преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для управления симистором опорным выводом соединенным последова- 5 тельно с нагрузкой, содержащее первый управляемый ключ, вход которого соединен с анодом первого диода и катода второго диода, выход - с входом второго управляемого ключа, выход которого предназначен для подключения к управляющему электроду

симистора, ограничивающий резистор, о т - пинающееся тем, что, с целью повышения надежности, введены две RC-цепочки, ключевой элемент с замыкающим и размыкающим контактами, резистивный делитель напряжения и нуль-орган, причем резистивный делитель напряжения через замыкающий контакт ключевого элемента предназначен для подключения к питающей сети, виход резистивного делителя напряжения соединэн с входом нуль-органа, выход которого соединен с входом первого управляемого ключа, катод первого диода соединен с управляющим входом первого

0

управляемого ключа и одним выводом первой RC-цепочки другой вывод которой соединен с общей точкой устройства, анод второго диода соединен с управляющим входом второго управляемого ключа, одним выводом второй RC-цепочки и через размыкающий контакт ключевого элемента - с одним выводом первой RC-цепочки, другой вывод второй RC-цепочки соединен с общей точкой устройства и одним выводом ограничивающего резистора, другой вывод которого предназначен для соединения с опорным выводом омммсто- ра.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при включении преобразователей. Цель изобретения повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что при замыкании замыкающего контакта ключевого элемента 12 в произвольный момент времени отпирание симистора 1 не происходит, т.к. транзистор 6 остается закрытым. При смене полярности сетевого напряжения отпирается транзистор 6, а транзистор 5 поддерживается в открытом состоянии напряжением заряда конденсатора 14. В результате первоначальное отпирание симистора 1 происходит при нулевом напряжении, что исключает броски силового тока в переходных процессах 2 ил.

фиг.2.