Трехпозиционное устройство Советский патент 1974 года по МПК G05B6/02 

1

Изобретение относится к области технических средств релейно-импульсных систем автоматического управления и может быть использовано в качестве выходного каскада системы управления, нагруженного на два исполнительных органа, создающих управляющее воздействие разных знаков.

Известно трехлозиционное устройство, цепи управления тиристоров в котором выполнены на трансформаторах из микронного пермалоя с прямоугольной петлей гистерезиса.

Однако такое устройство обладаетнизкой помехозащищенностью.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства.

Эта цель достигается тем, что трехпозиimoHHoe устройство содержит второй и третий транзисторы, коллекторы которых подключены к концам первой и второй вторичных обмоток импульсного трансформатора, эмиттеры - соответственно к катодам второго и третьего тиристоров, а базы - к соответствующим вторичным обмоткам опорного трансформатора.

На чертеже представлена схема трехпозиционного устройства.

Трехпозиционное устройство содержит четыре тиристора 1-4. Аноды первых трех тиристоров соединены с плюсовой шиной источника постоянного напряжения, к которой через последовательно соединенные резистор 5 и первичную обмотку 6 импульного трансформатора, шунтированную пере ходом катод-анод диода 7, подключен коллектор управляющего транзистора 8. Управляющий переход гасящехю тиристора 1 через последовательно соединенные переходы катод-анод разделительного диода 9 и ди- нистора Ю подключен к катоду шунтирующего диода 7 и к первой обкладке накопительного конденсатора 11. Управляющий электрод рабочего тиристора 2 через последовательно соединенные переход катоданод разделительного диода 12 и ограничительный резистор 13 подключен к началу первой первичной обмотки 14 импуж сног-о трансформатора. Управляющий электрод рабочего тиристора 3 через последоватпт но соединенные переход К(1тод-анод раздели3

тельного диода 15 и ограничительный резистор 16 подключен к началу второй вторичной обмотки 17 импульсного трансформатора. Катоды тиристоров 2 и 3 соответстгвенно через шунтирующие резисторы 18 и 19 соединены с анодами разделительных диодов 12 и 15, а через гасящие конденсаторы 20 и §1 - с катодом тиристора 1. Катод тиристора 1 через последовательно соединенные ограничительный резистор 22 и переход анод-катод дополнительного тиристора 4, шунтированного резистором 23, соединен С минусовой и1иаой источника посаюянного напряжения, к которой подключены непосредственно эмит тер управ/шющего транзистора 8, катод туннельного диода 24, модулятор 25, вторая обкладка накопительного конденсатора 11, через нагрузки 26 и 27 - катоды рабочих тиристоров 2 II 3 и через последовательно соединенные третью вторичную обмотку 28 импульсного трансформатора и ограш Чительный резистор 29 - управляющий электрод тиристора 4. База транзистора 8 соединена с анодом диода 24, а чере ограничительный резистор ЗО - с выходом моду;штора 25. Первый вход модулятора 25 соединен с источником сигнала ,

второй - с источником дтеременного напряжения, к которому подк;лючена первишая обмогка опорного трансс юрматора 31, Клю неьые транзисторы 32 и 33 коллекторами подключены соответственно к конпам пер- в й 14 и второй 17 вторинньк обмоток iiMJiyjUiCHoro трансформатора, эмиттерами ci.iOTBOTCTBeiHiO к катодам тиристоров 2 и 3, а базами - к с;оответствующим вторич-1И 1М обмоткам трасформатора 31.

Устройство работает следующим обра-

,

)1ри входном сигнале ( равном нулю,

напряжение на выходе модулятора 25 и на iJMao TpaiuniCTOpa 8 равно нулю, и Tpairзнсгор 8 закрыт. В этом случае через управляющий переход тиристора 1 по цени 5.-1О-.9-1-22-23 (ига 4) течет ток. Тиршгтир 1 включается и через гасящий конденсатор 2О или 21 выключает .тири- с-гор 2 или 3, если один из них был включен. После перезаряда конденсатора 2О тш 21 че1)ез тиристор 1 течет ток по цепи 322-2.3, величина которого определяется 1ХЛ1)отивлен11ем высс коомного резистора 23. В этом режиме угл-рийгтво Г1рактич1 скп не иотроблнет энергии.

При входном сигнале / определенной Bejffl4nHbi в один из полупериодов опорного напряжения диод 24 переключается на диффузную ветвь вольт-амперной характернстики, напряжение на нем и на базе транзистора 8 резко возрастает, и транзистор 8 открьшается. На первичной обмотке 6 импульсного трансформатора появляется напряжение. Ток, протекающий во вторичных обмотках, включает один из тиристоров 2 или 3 и тиристор 4. Выбор тиристора 2 или 3 и соответственно нагрузки 26 11Л1 27 осуществляется транзисторами 32 и 33, один из которых в этот полупериод открыт. Если открыт транзистор 32, то включается рабочий тиристор 2 , так как через управляющий переход тиристора 2 за счет напряжении на вторичной обмотке 14 импульсного трансформатора течет ток по цепи 14-13-12-2-32-14. Импульс напряжения, возникающий на обмотке 17, не должен лопасть на управляющий переход тиристора 3, так как транзистор 33 в это время закрыт. Однако - за счет емкостей монтажа и неуправляемых проводнмостеш транзистора 33 существует некоторое напрж:ение помехи. Чтобы это напряжение не попало на управляющий переход тиристора 3, разделительный диод 1 5 и управляющий нереход тиристора 3 uiyHTiipoaaHbi резистором 19. При этом имлульс напряжения, возн 1кающий на обмотке 1 7 делится на сопротивлениях резистора J. 9 п зак|1Ыто1о араизи- стора 33 (сопроч-иьленпем резистора 1в нренебрега€ м). Так как сопротивление резистора 19 много г-шньще с онротивления закрытог-о траизнстора 33, то помеха на резисторе 19 очень мала.

Включившимися TUj.incTop 2 через конденсатор 20 вьжлючаот тиристор 1. Перезаряд KOHnenca-j-opa 20 прсшсходит по пени 2 2022-4. По мере заряда конденс а гора 2 О то заряда уме1шщается, и тприсч-ор 4 выклю чается. Дгишнейший заряд конденсатора 2О и компенсация токов утечки ироисходпт через высокоомный рез1н:тор 23. За счет низкоомного резистора 22 и -три.тора 4 обеспечивается быспродейсавпе устройс;гва л его высокий к. и. д.

За первый нoJcyнe)иoд опорного напряжения нак(питет.ный конденсаюр 11 через .первичную обмотку О нмпульсмклч) трансформатора II ()ткры1ъш транзистор 8 азряжается почти до нули.

li следающий нолулериод опорного напряжения туннельный диод 24 и T|)aii,) 8 возвращаются в нс;хс)диое c;of;i-oiiHiio. K(JH- денсатор 11 начинает заряжаться через ре зистор 5, Однако потенциал, до которогчэ заряжается конденсатор 11 за полупериод, меньше напряжения пробоя динистора 1О, и к началу следующезх) полупериода динистор 1О и тиристор 1 остаются выключенны ми. Если входной сигнал . остается на высоком уровне, то в следующий полупериод вновь открьшается транзистор 8, и на управляющий переход тиристора 2 посту- пает включенный импульс. Если входной сигнал уменьщается ив следующие периоды транзистор 8 не открылся, то продолжающееся увеличение на- пряжения на конденсаторе 11 приводит к 1фобою динистора Ю и включению тиристор 1. Вклинение тиристора 1 через конденсатор 20 приводит, к выключению тиристора 2 и нагрузки 26, Предмет изобретения Трехпозиционное устройство, содержащее четьфе тиристора, аноды трех из которых соединены с плюсовой шиной источника постоянного напряжения, к которой через посл довательно соединенные первый резистор и первичную обмотку импульсного трансформатора, шунтированную переходом катоданод первого диода, подключен коллектор первого транзистора, управляющий электрод первого тиристора через последовательно соединенные переходы катод-анод второго диода и динистора подключен к катоду шунтирующего диода и к первой обкладке первого конденсатора, управляющий электрод второго тиристора через последовательно соединенные переход катод-анод третьего диода и второй резистор подключен к началу первой вторичной обмотки импульяного трансформатора, управляющий электрод третьего тиристора через последовательно соединенные переход катод-анод четвертого диода и третий резистор - к началу второй вторичной обмотки импульсного трансформатора, катоды второго и третьего тиристоров соответственно через четвертый и пятый резисторй соединены с анодами третьего и четвертого диодов, а соответственно через второй и третий конденсаторы - с катодом первого тиристора, который через последовательно соедийенные шестой резистор/ и переход анод-катод четвертого тиристора, шунтированнозх) седьмым резистором, соединен с минусовой шиной источника постоянного напряжения, к которой подключены непосредственно эмиттер .первого транзистора, катод туннельнохх) диода, вторая обкладка первого конденсатора, через соответствующие нагрузки - катоды второго и третьего тиристоров и через последовательно соединенные третью вторичную обмотку импульсного трансформатора и восьмой резистор - управляющий электрод четвертого тиристора, база первого транзистора соеди- нена с анодом туннельного шюда, а через : девятый резистор с выходом модулятора, ;первый вход которого соединен с источни- ком сигнала, второй - с источником переменного напряжения, к которому подалючена первичная обмотка опорного трансформатора, отли чающееся тем, что,с : целью повьвдения помехоустойчивости устройства, оно содержит второй и третий транзисторь1, коллекторы которых подключены соответственно к концам первой и второй вторичных обмоток импульсного трансформатора, эмиттеры - соответственно к катодам второго и третьего тиристоров, а базы - к соответствующим вторичным обмоткам опорного трансформатора.