ЛРЕРЫВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1971 года по МПК G05F1/22 

В известных прерывателях постоянного тока, содержащих основной и вспомогательный тиристоры, конденсатор, дроссель, диод .и широтно-импульсный модулятор, для нормальной работы необходимо, чтобы тиристор, через который происходит заряд коммутирующего конденсатора, открывался всегда первым. Следовательно, невозможно включение и нормальная работа устройства при коэффициенте команды, равном единице, в режиме щиротноимпульсной модуляции. Для устранения этого недостатка в щиротиокмпульсном модуляторе с помощью регулирующего элемента устанавливают максимальный коэффициент, команды меньще единицы при максимальном входном сигнале управления. В зтом случае невозможно получение максимальной команды на выходе прерывателя, что снижает диапазон регулирования устройства. Предлагаемый прерыватель устраняет недостатки существующих устройств благодаря тому, что он снабжен диодом, включенным последовательно с вспомогательным тиристором, и схемой совпадения, один из входов которой подсоединен к щиротно-импульсному модулятору, а другой - к катоду упомянутого диода, причем анод последнего через развязывающий диод и выход схемы совпадения соединен с базой транзистора, коллекторная цепь которого подключена к управляющему электроду основного тиристора. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство состоит из полезной нагрузки /, которая подключена к плюсу источника питания через переход катод-анод тиристора 2. Катод тиристора 2 через последовательно соединенные конденсатор 5, переход катод-анод диода и переход катод-анод тиристора 5 соединен с плюсом источника питания. Кагод диода 4 через последовательно соединенные переход анод-катод диода 6 и дроссель 7 соединен с плюсом источника питания. Переход, управляющий электрод-катод тиристора , подключен к вторичной обмотке импульсного трансформатора 5, первичная обмотка которого связана с выходом генератора тактовых импульсов, синхронизирующим щиротно-импульсный модулятор. Эмиттер п-р-п транзистора 9 соединен с минусом источника питания, а коллектор связан с эмиттером п-р-п транзистора iO, коллектор которого через резистор 11 связан с плюсом источника питания. База транзистора 10 свйзана с выходом широтно-импульсяого Модулятора. Эмиттер р-п-р транзистора 15 через переход катод-анод диода 16 соединен с плюсом источника питания, а через резистор /7 соединен с минусом источника питания. Коллектор транзистора J5 через резистор 18 связан с управляющим электродом тиристора 2. База транзистора 15 через резистор 19 соединена с коллектором транзистора 10, а через переход катод-анод диода 20 соединена с анодом диода 4. Устройство работает следующим образом. При подключении устройства к питающей сети постоянного тока через нагрузку 1 ток не идет, так как тиристоры 2 и 5 заперты. Работа устройства начинается при подаче на управляющий электрод тиристора 5 таковык импульсов, а на базу транзистора 10 щиротномодулированных импульсов. Причем устройство начинает нормально работать независимо от момента включения управляющих сигналов. Нормальная работа устройства сохраняется и в том случае, когда включение производится подачей питающего напряжения при наличии управляющих импульсов. Устройство начинает работать от первого тактового импульса. Тактовые импульсы положительной полярности поступают на управляющий электрод тиристора 5 со вторичной обмотки импульсного трансформатора 8. Тиристор 5 открывается, и происходит заряд конденсатора 5. Конденсатор заряжается по цепи плюс источника питания, переход анод-катод диода 4, конденсатор 5, нагрузка 1, минус источника питания. Конденсатор 5 заряжается от напрялсения источника питания, имея плюс на выводе, подключенном к катоду диода 4. Одновременно с открытием тиристора о плюс источника питания через переход анодкатод тиристора 5 и диод 20 подается на базу транзистора 13. Транзистор 15 полностью запирается. Полное и надежное запирание транзистора 15 достигается включением в цепь его эмиттера, диода 16 и резистора 17. Запертый транзистор 15 не дает возможности открываться тиристору 2 во время заряда конденсатора 3. Широтно-импульсный управляющий сигнал поступает на базу транзистора 10. Транзисторы 9 w 10 составляют схему совпадения. Сигнал с коллектора транзистора 10 поступает на базу транзистора 15 через резистор 19 только тогда, когда открыт транзистор 9. Транзистор 9 открывается тогда, когда конденсатор 3 имеет положительный потенциал на выводе, который подключен к катоду диода 4. Положительное напряжение с катода диода 4 через резистор 13 и диод 14 поступает на базу транзистора 9, Транзистор 9 открывается как только откроется тиристор 5. Одновременно открывается транзистор 10, однако запертый транзистор 15 не дает возможности открыться тиристору 2. Как только конденсатор 5 полностью зарядится, тиристор 5 закроется. Снимается плюс источника питания с базы транзистора 5. Теперь широтно-импульсный сигнал с коллектора транзистора 10 поступает на базу транзистора 15 и открывает его. Плюс источника питания через последовательно соединенные диод 16, транзистор 15 и резистор 18 поступает на управляющий электрод тиристора 2. Тиристор 2 открывается, и через нагрузку / идет ток. Конденсатор 3 перезаряжается через диод 6 и дроссель 7. Теперь полярность напряжения ;на конденсаторе 5 изменилась. Конденсатор 5 подготовлен для гащения тиристора 2. Следующий тактовый импульс, поступающий на управляющий электрод тиристора 5, открывает последний. Одновременно через диод 20 на базу транзистора 15 подается плюс источника питания. Транзистор /5 запирается. Снимается управляющий сигнал с управляющего электрода тиристора 2. Одновременно конденсатор 5 перезаряжается и гасит тиристор 2. Далее устройство нродолжает работать так, как было описано выше. Опять заряжается конденсатор 3, при наличии сигнала управления на базе транзистора 10 открывается тиристор 2, и через нагрузку 1 идет ток. При коэффициенте команды с щиротно-импульсного модулятора, равном единице, максимальный, коэффициент команды на выходе прерывателя определяется временем, необходимым для заряда Конденсатора 3, и очень близко приближается к единице. При длительном отсутствии щиротно-импульсного сигнала управления или при длительном коэффициенте команды, равном единице, в данном устройстве нет опасности, что коммутирующий конденсатор 5 постепенно разрядится и нарушится нормальная работа схемы: каждый тактовый импульс открывает тиристор 5, через который осуществляется подзаряд конденсатора 5. Предмет изобретения Прерыватель постоянного тока, содерлсащий основной и вспомогательный тиристоры, коненсатор, дроссель, диод и щиротно-импульсный модулятор, отличающийся тем, что, с елью обеспечения надежной работы в режие максимальной длительности включенного остояния, устройство снабжено диодом, вклюенным последовательно с вспомогательным иристором, и схемой совпадения, один из ходов которой подсоединен кширотно-импульному модулятору, а другой - к катоду упоянутого диода, причем анод последнего через азвязывающий диод и выход схемы совпадеия соединен с базой транзистора, коллекторая цепь которого подключепа к управляющеу электроду основного тиристора.

Такт. имп.