Устройство для коммутации цепи переменного тока Советский патент 1975 года по МПК H03K17/56 

1

Изобретение относится к устройствам коммутации цепи в точках прохождения напряжения источника через нуль и может быть использовано в устройствах автоматики в качестве выходных усилителей.

Известны устройства для коммутации цепи переменного тока, содержащие два встречнопараллельно включенных тиристора, две последовательные цепочки, образованные резистором, диодом, накопительным конденсатором, и ключ.

В предложенном устройстве в силовую цепь каждого тиристора включен согласно дополнительный диод, и между зажимами источника питания включена последовательная цепь, образованная ключом и параллельной цепочкой, каждая ветвь которой состоит из последовательной цепочки, образованной резистором, накопительным конденсатором и диодом, к аноду которого подключен катод диода, связанного с одним из тиристоров через диод, подключенный катодом к аноду диода подсоединяемой ветви, причем одна ветвь подключена к полюсу ключа катодом диода, другая- обкладкой конденсатора, а резисторы подключены к выходной клемме устройства и управляющий электрод тиристора, анод которого подключен к полюсу ключа, связан через резистор с точкой соединения накопительного конденсатора н резистора упомянутой ветви.

а управляющий электрод второго тиристора - через резистор с анодом первого тиристора.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений.

Устройство содержит тиристоры 1, 2, накопительные конденсаторы 3, 4, диоды 5-10, резисторы 11-14, ключ 15, нагрузку 16.

В исходном состоянии тиристоры 1, 2 закрыты, так как при разомкнутом ключе 15 сигналы на их управляющих электродах отсутствуют. При замыкании ключа 15, например, в момент времени ti (см. фиг. 2) за счет положительной полуволны напряжения происходит заряд конденсатора 3 через резистор 11, диод 5 и ключ 15, однако тиристор 1, несмотря на то, что с момента времени /i к его управляющему электроду приложен сигнал, не открывается, так как относительно его анода апряжение данной полуволны отрицательно. Накопительный конденсатор 4 не заряжен. Несколько позднее момента времени t, соответствующего прохождению положительной полуволны через нуль, на аноде тиристора 1 начинает нарастать положительное напряжение.

Параметры зарядной цепочки выбраны таким образом, что накопительный конденсатор 3 продолжает разряжаться по цепи: резистор 12 - переход управляющий электрод-катод тиристора 1-диод 6.

При разрядке накопительного конденсатора 3 на управляющий электрод тиристора 1 подается положительный сигнал, который открывает тиристор 1, последний, ост;аваясь рткрьь тым, представляет собой малое сопротивление для данной полуволны переменного напряжения. В течение этой же полуволны, с момента времени t заряжается накопительный конденсатор 4 и к управляющему электроду тиристора 2 прикладывается положительный сигнал, однако тиристор 2 остается закрытым, так как по отношению к его аноду напряжение этой полуволны является отрицательным. Накопительный конденсатор 4 заряжается по цепи: ключ 15 - диод 10 -резистор 14.

В момент времени /з при смене полярности напряжения иа аноде тиристора 2, последний открывается, так как разряд накопительного конденсатора 4 все еще продолжается, что обеспечивает прохождение положительного сигнала через управляющий электрод тиристора 2.

Таким образом, тиристоры 1, 2 при замыкании ключа 15, п любой момент времени включаются при очень малых напряжениях на их анодах, т. е. данное устройство осуществляет коммутацию цепи при прохождении напряжения через нуль.

При размыкании ключа .15 с управляющих электродов тиристоров I, 2 снимаются управляющие сигналы. Тиристоры 1, 2 закрываются при смене полярности на их силовых электродах и напряжение иа нагрузке становится равным нулю.

Аналогичным образом устройство коммутирует цепь переменного тока различной частоты. При изменении в достаточно широких пределах частоть и формы напряжения питающей сети параметры устройства практически остаются неизменными.

5

Предмет изобретения

Устройство для коммутации цепи переменного тока при прохождении напряжения источника питания через иуль, содержащее два встречно-параллельно включенных тиристора, две последовательные цеиочки, образованные резистором, диодом, накопительным конденсатором, и ключ, отличающееся тем, что,

5 с целью его упрощения, уменьшения потребляемой мощности и исключения перенапряжений, в силовую цепь каждого тиристора включен согласно дополнительный диод, и между зажимами источника питания включеиа послс0 довательная цепь, образованная ключом и параллельной цепочкой, каждая ветвь которой состоит из последовательной цепочки, образованной резистором, накопительным конденсатором и диодом, связанным с одним из тнри5 сторов через диод, подключенный катодом к аноду диода подсоединяемой ветви, причем одна ветвь подключена к полюсу ключа катодом диода, другая - обкладкой конденсатора, а резисторы подключены к выходной клемме

0 устройства, управляющий электрод тиристора, анод которого подключен к полюсу ключа, связан через резистор с точкой соединения накопительного конденсатора и резистора упомянутой ветви, а управляющий электрод второго тиристора - через резистор с анодом первого тиристора.

и

Фиг /