Устройство для управления симистором Советский патент 1992 года по МПК H02M1/08 

Ё

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях переменного тока в качестве управляемого регулятора тока и напряжения в нагрузке. Цель изобретения - повышение точности регули- рооаня и надежности устройства. Цель достигается, введением, двустороннего ограничителя напряжения 10, включенного параллельно конденсатору З.При больших углах включения ключевого элемента, выполненного на транзисторах 5 и б, исключается выход из строя симистора 1, так как напряжение на конденсаторе 3 ограничено напряжением стабилизации ограничителя 10. Регулировка угла включения устройства осуществляется изменением потенциала эмиттера транзистора 12. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях переменного тока в качестве управляемого регулятора тока и напряжения в нагрузке.

Известно устройство для управления симистором при помощи внешнего источника напряжения, содержащее последовательно соединенные резистор с конденсатором и симметричный динистор. через который напряжение с конденсатора подается на управляющий электрод симистора. Параллельно первому конденсатору включены последовательно соединенные второй конденсатор и канал сток-исток полевого транзистора, к затвору которого подключен третий конденсатор.

Наличие двух дополнительных конденсаторов усложняет схему, а применение в качестве времязадающего элемента канала

полевого транзистора снижает стабильность устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления симистором, содержащее RC-цепь. подключенную параллельносимистору, мостовой выпрямитель/диагональ переменного тока которого включена между точкой соединения резистора и конденсатора RC-цепи и управляющим электродом симистора, аналог ключевого элемента, выполненный на транзисторах различного типа проводимости, эмиттеры которых подключены к диагонали постоянного тока выпрямителя, два резистора, один вывод которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора, а другой с базой соответствующего транзистора и коллектором другого транзистора.

Недостатками этого устройства являются неточность регулирования, обусловленч ю

S

ел

нэя изменением напряжения питания и пониженная надежность, поскольку управляющая RC-цепь подключена непосредственно к силовым выводам симистора, а также отсутствие возможности управления от внешнего источника.

Цель изобретения - повышение точности регулирования и надежности устройства за счет уменьшения и стабилизаци напряжения на выходе мостового выпрямителя.

Для достижения поставленной цели в устройство для управления симистором, содержащем RC-цепь, подключенную параллельно симистору. мостовой выпрямитель, диагональ переменного тока которого включена между точкой соединения резистора и конденсатора RC-цепи и управляющим электродом симистора, аналог ключевого элемента, выполненный на транзисторах различного типа проводимости, эмиттеры которых подключены к диагонали постоянного тока выпрямителя, два резистора, один вывод которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора, а другой с базой соответствующего транзистора и коллектором другого транзистора, введены дополни- тельный конденсатор, двусторонний ограничитель напряжения, дополнительный резистор и дополнительный транзистор, база которого соединена с первым выводом дополнительного конденсатора, коллектор -с коллектором транзистора того же типа проводимости аналога ключевого элемента, с эмиттером которого соединены второй вывод конденсатора, первый вывод которого соединен с первым выводом дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора другого типа проводимости аналога ключе вого элемента, эмиттер дополнительного транзистора предназначен для подключения к одному выходу источника напряжения управления, для подключения к другому выходу которого предназначен второй вывод конденсатора, причем двусторонний ограничитель напряжения выполнен параллельно конденсатору RC-цепи.

Устройство содержит симистор 1, подключаемый силовыми выводами через нагрузку к источнику переменного напряжения питания. К аноду симистора подключен резистор 2. а к катоду конденсатор 3. Диагональ переменного тока моста 4 включена между общей точкой соединения резистора 2 и конденсатора 3 и управляющим электродом симистора, а диагональ постоянного тока подключена к эмиттерам транзисторов 5 и б аналога ключевого элемента. Резистор 7 соединяет эмиттер и базу транзистора 5, а

резистор 8 - эмиттер и базу транзистора 6. В состав устройства также входят конденсатор 9, двусторонний ограничитель напряжения 10, в качестве которого применен /

двуханодный стабилитрон, резистор 11 и транзистор 12, база которого соединена с первым выводом конденсатора 9, коллектор - с коллектором транзистора б, эмиттер которого подключен к второму выводу конден0 сатора 9. Резистор 11 соединяет эмиттер транзистора 5 с базой транзистора 12. Источник напряжения управления включается между эмиттером транзистора 12 и вторым выводом конденсатора 9. Двусторонний ог5 раничитель напряжения 10 присоединен параллельно конденсатору 3.

Устройство работает следующим образом.

Источник переменного напряжения че0 рез нагрузку подключен к силовым выводам еимистора 1. Через резистор 2 заряжается конденсатор 3 до величины, определяемой ограничителем напряжения 10. При этом полярность напряжения на конденсаторе мо5 жет быть любой.

Напряжение с конденсатора 3 через диагональ переменного тока моста 4 поступает на управляющий электрод симистора 1, однако, поскольку ключевой элемент, вы0 полненный на транзисторах 5 и 6 и подключенный к диагонали постоянного тока моста «находится в закрытом состоянии и имеет очень .высокое сопротивление, включение симистора не происходит. Постоян5 ное напряжение на выходе моста также прикладывается к последовательно соединенным конденсатору 9 и резистору 11. При этом начинается заряд конденсатора 9, Величина зарядного тока должна быть такой.

0 чтобы исключить возможность включения симистора 1 за счет прохождения тока через переход управляющий электрод-катод симистора. При необходимости к упомянутому переходу можно подключить шунтирующий

5 резистор.

После заряда конденсатора до значения Vy - величины напряжения источника управления, подключенного к эмиттеру транзистора 12, через его базо-эмиттерный

0 переход начинает протекать ток. Это приводит к открыванию коллекторно-эмиттерного перехода транзистора 12 и протеканию тока по цепи, положительный вывод диагонали постоянного тока моста 4, резистор 7, кол6 лекторно-эмиттерный переход транзистора 12, источник напряжения управления и отрицательный вывод моста 4.

Падение напряжения на резисторе 7 способствует отпиранию транзистора 5, что приводит к протеканию тока через резистор

8 и отпиранию транзистора 6.Таким образом,Ключевой элемент полностью открывается и замыкает диагональ постоянного тока моста 4, что одновременно приводит к снижению сопротивления моста в цепи пе- ременного тока, разряду конденсатора 3 на управляющий электрод симистора и включению последнего.

После открывания транзисторов 5 и 6 ключевого элемента происходит быстрый разряд конденсатора 9 через переход база- коллектор транзистора 12 и открытый переход коллектор-эмиттер транзистора 6. Поэтому после смены полупериода питающего переменного напряжения на силовых выводах симистора 1, восстановления запирающих свойств аналога ключевого транзистора и симистора описанный цикл работы полностью повторяется.

Вместо внешнего источника напряже- ния управления может быть подключен переменный резистор, подвижный контакт которого присоединен к эмиттеру транзистора 12, а неподвижные контакты подключены к диагонали постоянного тока моста 4.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает по сравнению с прототипом более высокой точностью регулирования и надежностью за счет введения двустороннего ограничителя напряжения и дополни- тельной RC-цепи. а включение в схему дополнительного транзистора обеспечивает возможность подключения внешнего ис точника напряжения управления.

Формул а изобретения

Устройство для управления симисто- ром, содержащее RC-цепь. подключенную

параллельно симистору, мостовой выпрямитель, диагональ переменного тока которого включена между точкой соединения резистора и конденсатора RC-цепи и управляющим электродом симистора, аналог клю- чевого элемента, выполненный на транзисторах разного типа проводимости, эмиттеры которых подключено к диагонали постоянного тока выпрямителя, два резистора, один вывод которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора, а другой с базой соответствующего транзистора и коллектором другого транзистора, отличающееся тем, что. с целью повышения точности регулирования и надёжности устройства, введены дополнительный конденсатор, двухсторонний ограничитель напряжения, дополнительный резистор и дополнительный транзистор, база которого соединена с первым выводом дополнительного конденсатора, коллектор - с коллектором транзистора того же типа проводимости аналога ключевого элемента, с эмиттером которого соединен второй вывод конденсатора, первый вывод которого соединен с первым выводом дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора другого типа проводимости аналога ключевого элемента, эмиттер дополнительного транзистора предназначен для подключения к одному выходу источника напряжения управления, для подключения к другому выходу которого предназначен второй вывод конденсатора, причем двусторонний ограничитель напряжения включен параллельно конденсатору RC-цепи.