Включатель постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК H03K17/56 H03K17/72 

1

Устройство относится к импульсной технике, в частности к устройствам коммутации цепей постоянного тока при помощи управляемых бесконтактных элементов, например тиристоров по схеме статического ключа с наличием гасящего конденсатора, и может быть использовано в технике связи, автоматике, телемеханике и вычислительной технике.

Известны устройства коммутации цепей постоянного тока при помощи управляемых бесконтактных элементов, содержащие управляемые бесконтактные элементы коммутации, цепи управления 1.

Недостатком их является невозможность автоматического выключени при включении устройства кратковременными импульсами помех.

Известен также включатель постоного тока, содержащий тиристор, в катодную цепь которого включена нагрузка, первый управляемый ключевой элемент, который подключен между анодом и управлягадим электрдом тиристора, конденсатор, первый вывод которого через второй управляемый ключевой элемент соединен с положительной шиной питания и чере

резистор с отрицательной шиной питания 2 .

Недостаток этого устройства состоит в невозможности автоматического

выключения при включении устройства кратковременными импульсами помех.

Цель изобретения - автоматическое выключение при включении устройства кратковременными импульсами помех.

Для этого во включатель постоянного тока, содержащий тиристор, в катодную цепь которого включена нагрузка, первый управляемый ключевой элемент, который подключен между

анодом и управляющим электродом тиристора, конденсатор, первый вывод которого через второй управляемый ключевой элемент соединен с положительной шиной питания и через резистор с отрицательной шиной питания, дополнительно введены транзистор, между базой и эмиттером которого включен диод, третий управляемый ключевой элемент, который подключен

между базой транзистора и отрицательной шиной питания, и диод, включенный между коллектором транзистора и управляющим входом второго управляемого ключевого элемента. При этом

эмиттер транзистора соединен с катодом тиристора, а база С вторым выводом конденсатора. На фиг. 1 и 2 представлены схемы включателя постоянного тока. Он содержит управляемый бесконтактный элемент - тиристор 1 с ключевым элементом 2 в цепи управления, нагруз.ку 3, соединенную последовательно с управляемым элементом и источником 4 питания, цепочку из последователь но включенных ограничивающего резистора 5 и гасящего конденсатора 6,подключенную со стороны резистора к точке соединения нагрузки и источника питания, ключевой элемент 7,включенный между точкой соединения гасящего конденсатора б с огран чивающим резистором 5 и источником 4 питания, блокирующий транзистор 8 и включенный в цепь его базы дополнительный ключевой элемент 9. Переход эмиттер-база блокирующего транзистора 8 зашунтирован диодом 10 и подключен между точкой соединения управляемого элемента - тиристора 1 с нагрузкой 3 и RC-цепочки из резис тора 5 и конденсатора 6 со стороны конденсатора 6, а его коллектор чер другой диод И подсоединен к цепи базы ключевого элемента 7. Схема на фиг. .2 отличается от схемы, показанной на фиг. 1, тем, ч контактные ключевые включающие элементы 2 и 9 заменены на транзисторные ключевые элементы. Кроме того, с целью уменьшения напряжения, прилагаемого к транзисторам ключевых элементов 2, 7 и 9, в цепи коллекторов транзисторов ключевых элементов 7, 2, 9 введены развязывающие диоды 12, 13 и 14, пропускающие основной ток транзисторов,, а противоположные концы этих цепей подключен к средней точке источника питания. Помимо этого введена цепь из последовательно соединенных и включенных навстречу друг другу стабилитрона 15 и диода 16, Она связывает точку соединения гасящего конденсатора 6 и ограничивающего резистора 5 с точ кой соединения анода тиристора 1 и источника 4 питания. Включатель постоянного тока работает следующим образом. При подаче управлякяцего сигнала на вход устройства замыкаются ключе вые элементы 2 и 9 на (иг. 1 и переходят в режим насыщения транзисто ры ключевых элементов 2 и 9 на фиг Открывается тиристор 1, включающий ток нагрузки, а за ним и транзистор 8. Через переходы катод-анод тиристо ра 1 и эмиттер-база транзистора 8 подается положительный потенциал на базу транзистора ключевого элемента 7. Последний закрывается. Гасящий конденсатор б заряжается через резистор 5. Это состояние сохраняется до тех пор, пока на вход устройства подается управляющий сигнал. При снятии управляющего сигнала с входа устройства размыкаются контакты ключевых элементов 2 и 9 на фиг. 1 и закрываются транзисторы ключевых элементов 2 и 9 на фиг. 2. Закрывается блокирующий транзистор 8 и снимает положительный потенциал с базы транзистора ключевого элемента 7. Последний открывается и подключается заряженный конденсатор через свой переход эмиттер-коллектор и диод 10 параллельно переходу анод-катод тиристора 1. Тиристор 1 выключается, получив от конденсатора 6 импульс обратного напряжения. В случае самопроизвольного включения тиристора 1 при отсутствии управляющего сигнала на входе устройства на время заряда конденсатора 6 открывается блокирующий транзистор 8, получая питание через переход анод-катод тиристора 1. Транзистор 8,подачей плюсового потенциала в цепь базы транзистора ключевого элемента 7 блокирует его до тех пор, пока заряжается конденсатор 6. После его заряда блокирующий транзистор-8, закрываясь, снимает плюсовой потенциал с базы транзистора ключевого элемента 7. Элемент 7 открывается и подключает заряженный конденсатор к переходу катод-анод тиристора 1, последний выключается. Таким образом, обеспечивается полный заряд гасящего конденсатора при случайном включении . тиристора импульсом любой длительное-, ти и надежное выключение его обратным напряжением конденсатором. Время удержания тиристора во включенном состоянии равно длительности импульсов помехи, но не меньше времени заряда конденсатора. Формула изобретения Включатель постоянного тока, содержащий тиристор, в катодную цепь которого включена нагрузка, первый управляемый ключевой элемент, который включен между анодом и управляющим электродом тиристора, конденсатор, первый вьлвод которого через второй управляемый ключевой элемент соединен с положительной шиной питания и через резистор с отрицательной шиной питания, отличающийся тем, что, с целью автоматического выключения при включении устройства кратковременными импульсами помех, дополнительно введены транзистор, между базой и эмиттером которого включен диод, третий управляемый ключевой элемент, который включен между базой транзистора и отри