РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1971 года по МПК H03K17/10 

Изобретение касается реле постоянного тока управляемого импульсами отрицательной полярности и состоящего из тиристора, последовательно с которым включена нагрузка и диод, цепей отпирания и запирания тиристора, содержащих конденсаторы.

Для упрощения и повышения надежности схемы между анодом и катодом включена цепочка из двух последовательно включенных конденсаторов, средняя точка которых присоединена к входному зажиму.

Емкость конденсатора, присоединенного к аноду, в три-четыре раза больше емкости конденсатора, присоединенного к катоду. Для управления сигналами, равными или превышающими напряжение питания, в цепь, содержащую конденсатор и подключенную к аноду, последовательно включен стабилитрон. Для управления отрицательными или положительными импульсами при включении нагрузки в анодную или катодную цепь тиристора во входную цепь схемы включена первичная обмотка трехобмоточного трансформатора, зашунтированная диодом, вторая обмотка последовательно с конденсатором подключена параллельно нагрузке, а третья обмотка последовательно с другим конденсатором включена между управляющим электродом и катодом тиристора.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предложенного реле; на фиг. 2 - схема реле с последовательно включенным стабилитроном; на фиг. 3 - реле с трехобмоточннм трансформатором.

Анод тиристора 1 через сопротивление 2 нагрузки соединен с полол :ительной шиной 3 питания, а катод соединен с нулевой шиной 4

через диод 5. Вход 6 схемы соединен с катодом тиристора через конденсатор 7, а с анодом - через последовательно включенные конденсатор 8 и стабилитрон 9. Управляющий электрод прибора соединен с нулевой шиной 4. В исходном состоянии схемы тиристор заперт, на аноде его действует высокий потенциал, определяемый напряжением питания анодной цепи.

При поступлении на вход отрицательного

сигнала ток протекает через управляющий электрод тиристора в направлении, соответствующем его отпиранию. Одновременно из-за действия источника сигнала понижается потенциал на аноде. Однако, если амплитуда

управляющего отрицательного импульса не превышает напряжения питания реле, то вследствие наличия в цепи запуска стабилитрона 9, потенциал на аноде понижается не до нуля. При этих условиях ток управляющего

Таким образом, применение в цепи запуска стабилитрона 9 позволяет обеспечить включение реле при управлении от подобных ему устройств. Если же тиристор открыт, конденсаторы 6 и 8 разряжены, а потенциал на аноде близок к нулю.

При поступлении следующего импульса отрицательной полярности ток источника входного сигнала протекает сразу по двум цепям: через конденсатор 6 на катод тиристора и через конденсатор 8 и стабилитрон 9, при этом возникает отрицательный потенциал на аноде.

Величину емкости конденсатора 6 выбирают значительно меньшей, чем емкость конденсатора 8. Поэтому протекание включающего тока заканчивается раньще того момента, когда напряжение на аноде изменит свой знак с отрицательного на положительный. В результате прибор выключается.

Для обеспечения возможности работы реле при напряжении сигнала, равном или больщем напряжения питания Ец, последовательно с входным конденсатором включают стабилитрон 10 (см. фиг. 2). Этб уменьщает амплитуду начального отрицательного скачка напряжения на аноде, по сравнению с амплитудой входного сигнала, и становится возможным управление работой реле о помощью тиристорных устройств, питаемых от того же самого источника напряжения, к которому подключено реле.

Схема может быть выполнена с включением нагрузки в цепь катода. В этом случае анод тиристора соединен с положительной щиной питания, а катод через конденсатор - со входом. При таком выполнении схема управляется положительными импульсами.

Анод тиристора 11 через сопротивление 12 нагрузки соединен с положительной щиной 13 питания, а катод - с нулевой шиной 14. Между анодом и катодом включены последовательно конденсатор 15 и обмотка 16 трансформатора 17. Другая обмотка 18 трансформатора 17 через конденсатор 19 включена между управляющим электродом и катодом тиристора. Между управляющим электродом и катодом включено также сопротивление 20. Первичная обмотка 21 трансформатора 17, защунтированная диодом 22, через конденсатор 23 включена между входом 24 и нулевой шиной 14. При поступлении импульса отрицательной полярности на управляющем электроде тиристора возникает положительный импульс, обусловленный действием напряжения на обмотке 18. Одновременно понижается потенциал анода из-за действия напряжения на обмотке 16. При заданной амплитуде входного сигнала соотношение чисел витков обмотки 16 и первичной обмотки 21 подбирают таким образом, чтобы потенциал на аноде снижался не до нуля. Это обеспечит включение

прибора током запуска, задаваемым через конденсатор 19, в базу тиристора. Во время включения разряд конденсатора 15 через обмотку 16 трансформатора 17 обеспечивает положительную обратную связь, ускоряющую процесс отпирания тиристора.

После отпирания прибора конденсатор 15 разряжается. Поэтому в результате поступления очередного импульса управления «обратный ток протекает через тиристор по цепи: тиристор // - конденсатор 15 - обмотка 16. Одновременно в базу прибора через конденсатор 19 задается отпирающий ток. Однако вследствие того, что емкость конденсатора 19

значительно меньще емкости конденсаторов 15 и 23, длительность протекания включающего тока базы существенно меньще времени действия отрицательного напряжения на аноде тиристора, что и обуславливает выключение

последнего.

После выключения тиристора конденсаторы схемы вновь перезаряжаются. Диод 22 обеспечивает цепь перезаряда конденсатора 23 и одновременно предотвращает появление колебательного процесса в трансформаторе, который может привести к ложным срабатываниям реле.

Предмет изобретения

1. Реле постоянного тока, управляемое импульсами отрицательной полярности, состоящее из тиристора, последовательно с которым включена нагрузка н диод, цепей отпирания и

запирания тиристора, содержащих конденсаторы, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности схемы, между анодом и катодом включена цепочка из двух последовательно включенных конденсаторов,

средняя точка которых присоединена к входному зажиму, при этом емкость конденсатора, присоединенного к аноду, в три-четыре раза больще емкости конденсатора, присоединенного к катоду.

2. Реле по п. 1, отличающееся тем, что, с целью управления сигналами, равными или превыщающими напряжение питания, в цепь, содержащую конденсатор и подключенную к аноду, последовательно включен стабилитрон.

3. Реле по п. I, отличающееся тем, что, с иелью управления отрицательными или положительными импульсами при включении нагрузки в анодную или катодную цепь тиристора, во входную цепь схемы включена первичная обмотка трехобмоточного трансформатора, защунтированная диодом, вторая обмотка последовательно с конденсатором подключена параллельно нагрузке, а третья обмотка последовательно с другим конденсатором включена между управляющим электродом и катодом тиристора.

8 5 1N

Фиг }

to