Датчик состояния вентильных групп реверсивного преобразователя Советский патент 1992 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в схемах управления реверсивными преобразователями постоянного напряжения.

Известен датчик состояния вентильных групп реверсивного преобразователя, содержащий токоограничительные резисторы, подключенные к вентилям, цепочки из встречно-последовательно включенных стабилитронов, подключенных к токограничй- тельным резисторам, выпрямитель, стабилитрон, преобразователь постоянного напряжения, транзисторный ключ.

. (.Указанный датчик содержит большое число элементов, сложен, вследствие чего .ненадежен.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик состояния вентильных групп, содержащий транзисторные оптроны, подключенные через токоограничительные резисторы параллельно вентилям, диоды оптронов которого включены встречно-параллельно и прследовательно между собой, а транзисторы оптронов соединены попарно последовательно и подключены параллельно к источнику питания через параллельно соединенные резистор и конденсатор, общая точка соединения которых служит выходом датчика.

Недостатком этого датчика является то, что при его работе возможно зажигание диода оптрона при открытом вентиле за счет превышения прямого падения напряжения

00

ы

ю

на открытом вентиле над прямым падением напряжения на диоде диод-транзисторного оптрона из-за разброса параметров или изменения температуры, т.е: имеет место ложное срабатывание датчика, что снижает его надежность..

С целью повышения надежности работы в датчик состояния вентильных групп реверсивного преобразователя, включающего два основных вентиля, включенных встречно-параллельно между первыми выводами питающей сети и нагрузки, и два нулевых вентиля, включенных встречно-параллельно между упомянутым выводом нагрузки и объединенными вторыми выводами питающей сети и нагрузки, содержащий два токо- ограничительных резистора, первые выводы которих предназначены для подключения соответственно к выводам питающей сети и четыре диод-транзисторных оптрона, причем диоды оптронов попарно, соединены встречно-параллельно в две группы, включенные последовательно между собой и с токоограничительными резисторами, точка соединения групп предназначена для подключения к первому выводу нагрузки, транзисторы оптронов соединены попарно последовательно в две группы, включенные параллельно между собой и подключенные к источнику питания через соединенные параллельно резистор и конденсатор, введены по числу оптронов кремниевые диоды, каждый из которых включен последовательно и согласно с диодом соответствующего оптрона.

Изобретение поясняется электрической схемой датчика, представленной на чертеже.

Устройство содержит основной 1 и нулевой 3 вентили одной группы, соответственно 2 и 4 - другой группы, токоограничительные резисторы 5, диод- транзисторные оптроны 6-9, резисторы 10, конденсатор 11, нагрузку 12 (обмотка возбуждения электродвигателя), кремниевые диоды 13, 14, 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

При ра&оте первой группы вентилей в положительный полупериод открывается вентиль 1: при этом ток протекает по цепи: зажим источника переменного напряжения - нагру-SK-a 12 - вентиль 1 - зажим источника перемвййого напряжения.

К шщу этйго полупериода открывается нулевой вентиль 3, при этом вентиль 1 закрывается (естественная коммутация). Ток. в нагрузке 12 протекает по замкнутой цепи: зажим нагрузки 12 - вентиль 3 - зажим нагрузки 12. При необходимости реверсирования тока в нагрузке 12 включается в работу вторая группа вентилей 2 и 4, которая работает аналогично первой. Для избежания режима короткого замыкания

источника питания переход с одной группы вентилей на другую должен происходить только после закрытия обоих вентилей работающей группы. Для этого служит датчик состояния вентилей каждой из групп.

0 Датчик состояния вентилей 1 и 3 первой группы состоит из двух транзисторных оптронов 6 и 7, светодиоды каждого из которых включены параллельно соответствующему вентилю через ограничивающие резисторы

.5 5, а фоторезисторы соединены последовательно (то есть по схеме логического И) между собой и с нагрузочным сопротивлением 10. на котором напряжение от маломощного сигнального источника появляется только

0 при открытом состоянии обоих фототранзи- сторов(т.е. пр:: протекании тока по светоди- одам или при закрытом состоянии обоих вентилей 1 и 3), Датчик состояния вентилей 2 и 4 включает два транзисторных оптрона

5 8 и 9 и работает аналогично датчику состояния вентилей 1 и 3. Оба датчика состояния для обеспечения логики переключения групп вентилей включены по схеме логического ИЛИ (параллельно), то есть напряже0 ние на резисторе 10 появляется в том случае, когда хотя бы одна из групп тиристоров 1 и 3 или 2 и 4 находится в закрытом состоянии. Емкость 11, включенная napan лельно резистору 10, служит для предотвра5 щения провала в выходном напряжении при переходе однофазного напряжения сети через нуль.

Для устранения возможности выдачи датчиком ложного сигнала отключенного со0 стояния тиристоров, приводящего к возникновению режима короткого замыкания источника питания и вследствие этого существенному снижению надежности ревер- сивного преобразователя в целом,

5 последовательно с каждым из светодиодов оптронов 6-9 устанавливаются кремниевые (для получения повышенного прямого падения напряжения) диоды 13-16 при этом суммарное прямое падение напряжения на.

0 светодиодах и кремниевых диодах 6 и 13, 7 и 14,8 и 15,9 и 16 должно превышать прямое падение напряжения на открытых вентилях соответственно 1,3,2 и 4, так что при открытом состоянии любого вентиля в соответст5 вующей параллельно включенной ему цепи: светодиод оптрона - кремниевый диод ток протекать не будет и фототранзистор оптрона будет закрыт (при отсутствии кремниевых диодов 13-16 прямое падение напряжения на открытых вентилях, максимальное значение которого находится в зависимости от типа прибора в диапазоне 1.45-3,05 В (верхняя цифра; например, для вентиля типа ТЧ-25), может превышать прямое падение напряжения на светодиодах оптронов, максимальное значение которого лежит в пределах 1,5-2,0 В, тем более с учетом разброса параметров конкретных приборов и зависимости указанных параметров от температуры; в этом случае по сбетодиодам оптронов будет протекать ток, включающий фототранзисторы и приводящий к выдаче датчиком ложного сигнала. 1 Т

Таким образом, предлагаемый датчик состояния вентильных групп реверсивного преобразователя не подвержен ложным срабатываниям при открытых вентилях, что повышает надежность работы преобразователя.

Формула изобретения Датчик состояния вентильных групп реверсивного преобразователя, включающего два основных вентиля, включенных встречно-параллельно между первыми выводами

питающей сети и нагрузки, и два нулевых вентиля, включенных встречно-параллельно между упомянутым выводом нагрузки и объединенными вторыми выводами питающей сети и нагрузки, содержащий два токо- ограничительных резистора, первые выводы которых предназначены для подключения соответственно к выводам питающей сети, и четыре диод-транзисторных

оптрона, причем диоды оптронов попарно соединены встречно-параллельно в две группы, включенные последовательно между собой и с токоограничительными резисторами, точка соединения групп

предназначена для подключения к первому выводу нагрузки, транзисторы оптронов соединены попарно последовательно в две группы, включенные параллельно между собой и подключенные к источнику питания

через соединенные параллельно резистор и конденсатор, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности, введены по числу оптронов кремниевые диоды, каждый з которых включен последовательно и согласно с диодом соответствующего оптрона.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в схемех управления реверсивными преобразователями постоянного напряжения. 2 Целью изобретения является повышение надежности работы датчика состояния вентильных групп реверсивного преобразователя. Датчик содержит токоограничи- тельные резисторы, диод-транзисторные оптроны, диоды оптронов которого включены встречно-параллельно и последовательно между собой, в цепь -каждого диода оптрона включены кремниевые диоды, транзисторы оптронов соединены попарно последовательно и подключены параллельно к источнику питания через параллельно соединенные резистор и конденсатор, общая точка соединения которых служит выходом датчика. Включение последовательно и согласно с диодами оптронов кремниевых диодов позволило исключить ложные срабатывания датчика при открытых вентилях, что повышает надежность его работы. 1 ил. сл