Оптоэлектронный ключ переменного тока Советский патент 1980 года по МПК H03K17/78 

(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ КЛЮЧ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики.

Известен оптоэлектронный ключ переменного тока, содержащий соединенные встречно-параллельно тиристор и оптоэлектронную пару для развязки цепи управления от силовой цепи (1.

Однако низкая чувствительность этой схемы к значению нулевого напряжения ограничивает ее функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство, содержащее управляющий тиристор и синхронизирующий транзистор, шунтирующий переход управляющий электрод-катод управляющего тиристора, используемый как элемент нулевой коммутации исполнительным тиристором 2.

Недостаток этого устройства - несовместимость его управляющего напряжения с напряжением питания низковольтных интегральных микросхем, что снижает его функциональные возможности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронном ключе переменного тока, содержащем соединенные встречно-параллельно тиристоры первого и второго оптронов, управляющий тиристор и синхронизирующий транзистор, коллекторно-эмиттерный переход которого подключен параллельно переходу управляющий электрод-катод управляющего тиристора, переход база-эмиттер зашунтирован резистором утечки, коллектор подключен к шине управляющего

10 напряжения, база соединена с щиной «запрет и через последовательно соединенные резистор и диод - с анодом управляющего тиристора, .катод которого подключен к первой шине источника питания, а анод через светодиод первого оптрона и ограничитель15ный резистор - к второй шине источника питания, дополнительно введены второй управляющий тиристор, второй синхронизирующий транзистор, которые соединены с катодом светодиода второго оптрона и коммути20рующие транзисторы, коллекторы которых подключены к анодам светодиодов соответственно первого и второго оптронов, эмиттеры коммутирующих транзисторов соединены с первой шиной источника питания непосредственно, а базовые электроды подключены к первой шине источника питания через резисторы и вторичные обмотки трансформатора электрической сети, параллельно которым через соответствующие резисторы включены стабилитроны.

На чертеже показана схема оптоэлектронного ключа переменного тока.

Устройство содержит встречно-параллельно соединенные тиристоры 1 и 2 первого оптрона 3 и второго онтрона 4, светодиоды 5 и 6, подключенные к второй шине источника питания 7 через ограничительные резисторы 8 и 9, и к первой шине источника питания 10 через управляюш.ие тиристоры 11 и 12, управляюш,ий электрод-катод каждого из этих тиристоров зашунтирован коллекторноэмиттерным переходом соответствующих синхронизирующих транзисторов 13 и 14, базы которых зашунтированы резисторами утечки 15 и 16, подключены к шине «запрет 17 и соединены с анодами унравляющих тиристоров 11 и 12 через последовательно соединенные соответственно резистор 18, диод 19 и резистор 20, диод 21, а коллектор подключен к шине управляющего напряжения 22, коллекторы коммутирующих транзисторов 23 и 24 подключены к анодам светодиодов 5 и 6, а базовые электроды соединены с первой шиной источника питания 10 соответственно через резисторы 25, 26, вторичную обмотку 27 трансформатора электрической сети 28 и через резисторы 29, 30, вторичную обмотку 31 трансформатора электрической сети 28 и стабилитроны 32, 33.

Оптоэлектронный ключ переменного тока работает следующим образом.

На вход управляющих тиристоров И и 12 поступает управляющее напряжение, разрешающее включение переменного тока. Анод каждого из этих тиристоров находится под напряжением в течение времени несколько большего полупериода напряжения сети, что достигается установкой в схему коммутирующих транзисторов 23 и 24, открываемых напряжением вторичных обмоток 27 и 31 трансформатора электрической сети 28. Эти транзисторы из-за имеющегося на их входной характеристике участка отсечки напряжения, открываются несколько позже появления на базе положительного полупериода напряжения сети. Поэтому напряжение на анодах управляющих тиристоров 11 и 12 и анодах светодиодов 5 и б представляет собой трапецеидальное напряжение, перекрывающее во времени полуволну напряжения сети и к моменту появления нулевого напряжения сети, и имеющегося напряжения управления на управляющей шине 22, через управляющие тиристоры 11 и 12 и светодиоды 5 и 6 протекает номинальный ток.

Если до момента появления напряжения на анодах светодиодов 5 и 6 управляющее напряжение с щины 22 подано, то открывается один из управляющих тиристоров 11 или 12, а коммутирующие транзисторы 23

и 24 при этом закрыты. При нулевом напряжении сети ток протекает через светодиоды 5 и б оптронов 3 и 4. В случае напряжения управления равного нулю, управляющие тиристоры 11 и 12 закрыты, а синхронизирующие транзисторы 13 и 14 в соответствующие полупериоды напряжения открыты напряжением, поданным с анодов управляющих тиристоров 11 или 12. Входной управляющий сигнал щунтируется этими транзисторами и поэтому управляющие тиристоры И и 12 не

могут быть открытыми в произвольный момент времени.

Формула изобретения

0 Оптоэлектронный ключ переменного тока, содержащий соединенные встречно-параллельно тиристоры первого и второго оптронов, управляющий тиристор и синхронизирующий транзистор, коллектор-эмиттерный

5 переход которого подключен параллельно переходу управляющий электрод-катод управляющего тиристора, переход база-эмиттер зашунтирован резистором утечки, коллектор подключен к шине управляющего напряжения, база соединена с шиной «запрет

О и через последовательно соединенные резистор и диод - с анодом управляющего тиристора, катод которого подключен к первой шине источника питания, а анод через светодиод первого оптрона и ограничитель. ный резистор - к второй шине источника питания, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно введены второй управляющий тиристор, второй синхронизирующий транзистор, которые соединены с катодом свето0 диода второго оптрона и коммутирующие транзисторы,коллекторы которых подключены к анодам светодиодов соответственно первого и второго оптронов, эмиттеры коммути рующих транзисторов соединены с первой шиной источника питания непосредственно, а базовые электроды подключены к первой шине источника питания через резисторь. и вторичные обмотки трансформатора элект рической сети, параллельно которым череч соответствующие резисторы включены ci а

o билитроны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. Н 03 К 17/56, 27.03.73 (прототип)