Коммутатор переменного напряжения Советский патент 1976 года по МПК H03K17/56 

(54) КОММУТАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах питания, потребители которых критичны к коммутационным высокочастотным помехам.

Известен коммутатор переменного напряжения, содержащий соединенные встречно-параллельно диоды и тиристоры и источник управляющих сигналов.

Цель изобретения - повышение надежности коммутации переменного напряжения с минимальными коммутационными помехами.

Это достигается тем, что в предлагаемом коммутаторе параллельно тиристору через резистор подключены соединенные параллельно стабилитрон и последовательная цепь из конденсатора и базового перехода транзистора п-р-п типа, коллектор которого подключен к источнику управляющих сигналов через резистор и базовый переход транзистора р-п-р типа, коллектор которого соединен последовательно управляющим электродом тиристора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого коммутатора переменного напряжения.

Коммутатор содержит три идентичных ключевых элемента 1, включенных между источником питания 2 и нагрузкой 3. Каждый из ключевых элементов 1 содержит соединенные встречно-параллельно диод 4 и тиристор 5, параллельно которым включен через резистор б

стабилитрон 7. К стабилитрону 7 через конденсатор 8 подключены резистор 9 и базовый переход транзистора 10, коллектор которого через резистор П соединен с базой транзистора 12, а эмиттер его подключен к источнику управляющих сигналов, в состав которого входят выпрямитель 13, трансформатор 14 и источник прямоугольных импульсов 15, управляемый от внешнего сигнала, который поступает по входу 16.

Коммутатор работает следующим образом. При подаче напряжения от источника питания 2 отсутствует внешний сигнал управления, возбуждающий источник прямоугольных

импульсов 15, поскольку питание последнего осуществляется от того же источника 2. При этом отсутствуют напряжения на выходах трансформатора 14и выпрямителя 13, и обесточены транзисторы 10, 12 и управляющий

электрод тиристора 5.

Отключенное состояние коммутатора сохраняется до тех пор, пока отсутствует сигнал на включение источника 15. При этом в начале каждого «положительного полупериода напряжения источника 2 импульс тока протекает через базовый переход транзистора 10, и конденсатор 8 заряжается до напряжения на стабилитроне 7. В «отрицательном полупериоде напряжения питания конденсатор 8 разряжается через диод 4 и резисторы 6 и 9.

При подаче внешнего сигнала источник 15 начинает вырабатывать нрямоугольные импульсы, и на выходе выпрямителя 13 появляется постоянное напряжение. Однако транзистор 12 остается в отключенном состоянии до начала «положительного полупериода напряжения питания, когда импульсом тока через конденсатор 8 открывается тразистор 10, затем транзистор 12, импульс тока от выпрямителя 13 протекает через управляющий переход тиристора 5, включая последний, и напряжение источника 2 начинает поступать на нагрузку 3.

При отключении источника 15 внешним сигналом исчезает напряжение на выходе выпрямителя 13, после прохождения тока нагрузки в соответствующей фазе отключаются ключевые элементы 1, и коммутатор переходит в отключенное состояние.

Включение коммутатора происходит при достаточно близком к нулю мгновенном значении соответствующего фазного напряжения

источника питания, а отключение - при достаточно близком к нулю мгновенном значении тока нагрузки, что гарантирует минимальный уровень помех, возникающих при его коммутации.

Формула изобретения

Коммутатор переменного напряжения, содержащий соединенные встречно-параллельно

диоды и тиристоры и источник управляющих сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности коммутации при минимальном уровне коммутационных помех, в нем параллельно тиристору через резистор

подключены соединенные параллельно стабилитрон и последовательная цепь из конденсатора и базового перехода транзистора п-р-п типа, коллектор которого подключен к источнику управляющих сигналов через резистор и

базовый переход транзистора р-п-р типа, коллектор которого соединен последовательно с управляющим электродом тиристора.