Составной электронный ключ Советский патент 1979 года по МПК H03K17/72 

- ; Изобретение касается импульсной техники и может быть использовано в высоковольтньие высокочастотных модуляторах и генераторах. Один из известных составных электронных ключей содержит .ряд последовательно соединшных тиристоров, цепь запуска, конденсаторы, резисторы и ; стабилитроны И}. Недостаток этого ключа заключается в низкой надежности работы. Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является составной злек ронный ключ, содержащий п последовательно соединенных тиристоров, каждый из которых зашунтирован цепью из встречно включенных диода и стабилитрона, причем катод диода присоединен к аноду тиристора, управляющий злектрод каждого тиристора соединен через резистор с его катоДом, анод крайнего тиристора соединен с положительньш полюсом источника питания, катод другого край него тиристора присоединен к общей поше, а его управляющий злектрод - к устройству управления, и п управляющих ячеек, каждая из которых сбстоит из накопительного крнденсатора, зашунтированного резистором, зарядного диода, соедйншного анодом с первым выводом йакопительного конденсатора, второй Вывод которого соединен с катодом зарядного диода следующей ячейки, кроме; конденсатора крайней ячейки, у которого второй вывод соединен с положительным полюсом источника питания, цепи, состоящей из последовательно соединенных первого стабилитрона и резистс1ра, которая включена между катодом зарядного диода и управляющим злектродом соответствующего тиристора, причем катод стабилитрона ориентирован к катоду зарядного диода, цепи, состоящей из последовательно соединенных дросселя и второго стабилитрона, которая включена между управляющим электродомсоответствующего тиристора и его катодом, причем катод второго стабилитрона соединен с катодом тиристора, а точка соединения второго стабилитрона и дросселя через дополнительный зарядный диод соединена со вторым выводом накопительного конденсатора предьщущей ячейки, при этомкатод дополнительного зарядного диода соединен со вторим выводом накопгггельного ковденсатора 2}. Однако этот составной электронный ключ обладает невысокой устойчивое )/. работы на высоких частотах. Цель изобретения - повышение устойчивости работы на высоких частотах. Для этого в составном электронном клю яе, содержащем п последовательно соединенны тирнсторов, каждый из которых зашунтирован цепью из встреч1ю включенных диода и стаби лятрона, причем катод диода присоединен к аноду тиристора, управляющий электрод каждого тиристора соединен через резистор с его катодом, анод крайнего тиристора соединен с положительным полюсом источника питания, катод другого крайнего тиристора присоединен к общей шше, а его управлшощий электрод - к устройству управления, и п управляющих ячеек, каждая из которых состоит JO накопительного конденсатора, зашзнт1фоваиного резистором, зарядного диода, соединенного анодом с первым выводом накопительного конддасатора, второй вывод которог соединен с катодом зарядного диода следующей Ячейки, кроме конденсатора крайней ячейки, у которого второй вывод соединен с положительным полюсом источника питания, цепи, состоящей из последовательно соедшенных первого стабилитрона и резистора, которая включена между катодом зарядного диода и управляющим электродом соответствующего тиристора, причем катод стабилитрона ориентиррйан к катоду зарядного диода цепи, состоящей из дросселя и второго стабилитрона, которая включена между управляющим электродом соответствующего тиристора и его катодом, причем катод второго стабилитрона соединен с катодом тиристора, а точка соединения второго стабилитрона и дросселя чфез догюлнйтельный зарядный диоД соединена со вторым выводом накопительного конденсатора предьщущей ячейки, при этом катод дополнительного зарядного диода соединён со вторым выводом накопительного кон. детсатора, в каждую управляющую ячейку введеты днодно-резистивная цепь, дополнитель ный дроссель и разрядный диод, причем диодно-резистивная цепь включена между анодами зарадного и дополнительного зарядного диодов, а катод диода ориентирован к аноду зарядного диода, дополнительный дроссель включён между катодами зарядного диода и тиристора, а разрядный диод включен между катодом зарядного диода и вторым выводом накопительного конденсатора предьщзацей ячейки, при зтом его катод соединен с катодам зарядного диода. 5 ... 4 На чертеже приведена принципиальная электрическая схема электронного ключа. Составной электронный ключ содержит п последовательно соединенных тиристоров (на схеме показано четыре тиристора) 1,23,4, зашунтировшшых стабилитронами 5, 6, 7, 8 и последовательно соединенными с ними диодами 9, 10, 11, 12 соответственно, накопительные конденсаторы 13,14,, эашунтированные резисторами 17,18,19,20 соответственно, зарядные диоды 21,22,23,24, цепи, состоящие из первых стабилитронов 25,26,27,28 и по- ; следовательно соединенных с ними резисторов 29, 3( 31, 32 соответственно, цепи, состоящие из дросселей 33, 34, 35, 36 и соединенных с ними вторых стабилитронов 37, 38, 39, 40 соответственно, дополнительные зарядные диоды 41, 42, 43. В составной электронный .ключ введены . диодно-резистивные цепи из резисторов 44, 45, 46, 47 и диодов 48, 49, |50, 51 соответственно, дополнительные дроссели 52, 53, 54, 55 и разрядные диоды 56, 57, 58.., Составной электронный ключ работает следующим образом. Запуск ключа осуществляется подачей сигнала на клемму 59. При подаче напряжения на шину 60 заряжаются конденсаторы 13, 14, 15, 16. При этом падение напряжения на дросселях 33, 34, 35, 36, 52, 53, 54, 55 должно быть меньше напряжения стабилизации каждого стабилитрона 25, 26, 27, 28 и 37, 38, 39, 40. При напряжении отрицательной полярности через управляющие переходь также течет ток смещения по цепи: катод тиристора 4 - параллельно подключенные управляющий электрод, катод тиристора 4 и резистор 61 - дроссель 36 - диод 51 - резистор 47 - резистор 20, конденсатор 16 (в зависимос и от скорости приложения обратного напряжения) диод 58 - дроссель 54 - параллельно подключенные управляющий электрод, катод тиристора 3 и резистор 62 - дроссель 35 и так далее до щины 60. Если обратное напряжение на ячейке превысит допустимое обратное напряжение на тиристоре, стабилитроны 5, 6, 7, 8 ограничат дальнейщий рост напряжения. При запуске напряжение на тиристоре 4 быстро падает. Конденсатор 16 разряжается по цепи: диод 58 - стабилитрон 27 - резистор 31 - параллельно подключенные управляющий электрод, катод тиристора 3 и резистор 62 - ОТКРЫТЫЙ тиристор 4 - стабилитрон 40 - диод 51 - резистор 47. Так как падение напряжения на дросселях 36, 54 при включении велико (больше напряжения стабилизации каждого из стабилитронов 27 и 40), ток практически течет через параллельно подключегатые: yiaciOK управляющий электрол катод тиристора 3, резистор 62. Дальнейшая работа схемы определяется режимами эксплуатации устройства. Формула изобретения Составной электронный ключ, содержащий п последовательно соединенных тиристоров, каждый га которых зашунтирован цепью из встречно включенных диода и стабилитрона, причем катод диода присоединен к аноду тиристора, управляющий электрод каждого тиристора соединен через резистор с его катодом, анод крайнего тиристора соединен с положительным полюсом источника .питания, катод другого крайнего тиристора присоединен К общей щнне, а его управляющий электрод к устройству управления, и п управляющих ячеек, каждая из которых состоит из накопи тельного конденсатора, рашунтиров нного резистором, зарядного диода, соединенного анодом с первым выводом накопительного конденсатора, второй вывод которого соединен с катодом зарядного диода следующей ячейки кроме конденсатора крайней ячейки, у которого второй вывод соединен с положительны ntcunocoM источника питания, цепи, состоящей Из последовательно соединенных первого стабипктроца и резистора, которая включена между катодом зарядного диода и управляющим электродом соответствующего тиристора причем катод стабилитрона ориентирован к катоду зарядного диода, цепи, состоящей из дросселя и второго стабилитрона, которая .. t включена между управляющим электродом соответствующего тиристора и его катодом, причем катод второго стабилитрона соединен с катодом тиристора, а точка соедийения второго стабилитрона и дросселя через дополнительный зарядный диод соединена со вторым выводом накопитеггьного конденсатора предыдущей ячейки, при этом катод дополнительного зарядного диода соединен со вторым выводом накопительного конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости работы на высоких частотах, в каждую управляющую ячейку введены: диодно-резистивная цепь, дополнительный дроссель и разрядный диод, причем диодно-резистивная цепь включета между анодами зарядного и дополнительного зарядного диодов, а катод диода ориентироваи к аноду зарядного диода, дополнительный дроссель включен между катодами зарядного диода и тиристора, а разрядньш диод включен между катодом зарядного диода и вторым выводом накопительного конденсатора предыдущей ячейки, при этом его катод соедини с катодом зарядного диода. Примечание: Формула г уточнена при экспертизе в связи с нечетким определением (п-1) цепей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3226625, кл. 321-27, онублик. 1973. , 2.Авторское свидетельство СССР по заявке N 2356341/21, КЛ.Н 03 К 17/72, 11.05.76 (прототип).