Коммутатор переменного тока Советский патент 1981 года по МПК H03K17/567 H03K17/68 

(54) КОММУТАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматическом управлении для коммутации нагрузки при питании от сети переменного тока.

Известен коммутатор переменного тока, содержащий встречно-параллельно включенные тиристоры, транзистор конденсатор, диод и резистор в цепи управления одного из тиристоров Щ

Недостаток этого устройства - отсутствие сакюудержания.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому является ключ переменного тока, содержащий два встречнопараллельно вк/ооченных тиристора, два транзистора, два конденсатора, два диода, два резистора и двухпозицион«ый ключ в цепи управляющего электрода первого тиристора 2

Однако в коммутаторе даже при наличии эффекта самоудержания не обеспечивается достаточная нещежность вследствие ограничения тока одного из транзисторов сопротивлением эарядно-разрядного резистора и присутствия гальванической связи меду внешним устройством запуска и нагрузкой, что, в случае кокмутации йизкоомной нагрузки, приводит к пробою перехода база-коллектор транзистора.

Цель изобретения - повышение надежности при самоудержании.

« Эта цель достигается тем, что в коммутаторе переменного тока, содержащем два тиристора, последовательно соединенные первый конденсатор и первый диод, включенный встречно-параллельно база-эмиттерному переходу первого транзистора, коллектор которого соединен с управляющим электродом первого тиристора, последовательно соединенные второй конденсатор и второй диод, включенный встречно-параллельно база-эмиттерному переходу второго транзистора, коллектор которого соединен с управляющим электродом второго тиристора, первый резистор,

вк шченный между базой второго транзистора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой соединен с катодом второго тиристора и через второй конденсатор с эмиттером второго транзистора, второй резистор и двухпозиционный ключ в цепи управляющего электрода первого тиристора, причем анод второго тиристора соединен с первым полюсом источника питания, введены

1третий и четвертый диоды, включенные

встречно-параллельно первому и второму тиристорам соответственно; причем первый тиристор присоединен анодом к второму полюсу источника питания, а катодом - к первому выводу нагрузки и через первый конденсатор к эмиттеру первого транзистора, «аза. ко.торого через второй резистор соединена с вторым выводом нагрузки.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаекюго коммутатора.

Коммутатор содержит тИристорыг 1 и 2, последовательно соединенные первый конденсатор 3 и первый диод 4, включенный встрачно-параллельно базаэмиттерному переходу первого транзис тора 5, коллектор которого соединен с управляющим электродом тиристора 1, последовательно соединенный второй конденсатор 6 и второй диод 7, вкл ченный встречно-параллельно 6аза-эЮ т терНОМУ переходу второго транзистора 8, коллектор которого соединен с управляющим электродом тиристора 2. Первый резистор 9 включен между базой транзистора 8 и первьй« выводом нагрузки 10, второй вывод которой соединен с катодом тиристора 2 и через конденсатор 6 с эмиттером транзистора 8, второй резистор 11 включен между базой транзистора 5 и катодом тиристора 2, анод которого соединен с первым полюсом 12 источника питания, второй полюс 13 которого соединен с анодом тиристора 1, присоединенного катодом к первому выводу нагрузки 10 и через конденсатор 3 к эмиттеру транзистора 5 Тиристоры 1 и 2 зашунтированы соответственно встречно включенными третим 14 и четвертым 15 диодами, а в цепь управлякяцего электрода тиристора 1 включен двухпозиционный ключ 16.

Коммутатор работает следукяаим образом.

При закикании ключа 16 в первый положительный полупериод питаю{цего напряжения (плюс на полюсе 13) чшрез ключ 16 управлякяций переход тиристора 1, нагрузку 10 и диод 15 ос5Л(двствлйется первоначальный запуск кoмлyys тора. Тиристор 1 открывается и приложейное к нагрузке 10 напряжение заряжает конденсатор 6 через резистор 9 и диод 7, который блокирует вход транзистора 8, оставляя его запертым в течение времени заряда конденсатора 6 При достижении тока нуля через нагрузку Ю закрывается тиристор 1, а конденсатор б начинает разряжаться через база-эмиттерный переход транзистора 8, транзистор 8 открывается, и конден.сатор 6, разряжаясь через этот транзистор и вход тиристора 2, обеспечивает включение последнего. Открытый тиристор 2 подключает нагрузку 10 к сети через диод 14 в начале отрицательного полупериода питающего

напряжения, одновременно заряжается конденсатор 3 через резистор 11 и диод 4, который на это время блокирует вход транзистора 5, оставляя его запертым в течение времени заряда конденсатора 3. При очередном прохожде.нии тока нагрузки 10. через «уль тиристор 2 закрывается, транзистор 5 открывается и на управляющем электроде тиристора 1 появляется отпираощий импульс тока разряда конденсатора 3 через открытый транзистор 5. На этом заканчивается полный цикл работы ком.мутатора и в дальнейшем процесс повторяется, но уже без первоначального запуска

Надежность при самоудержании в предложенном коммутаторе увеличена благодаря тому, что в коммутаторе обеспечено ограничение сверху-уровня сигнала иа управляющем электроде тиристора 1(2), так как цепь заряда конденсатора 3(6) содержит достаточно высокоомный резистор 11(9), и ток через управлягаций электрод тиристора 1(2) может быть достаточно большим, потому что цепь разряда конденсатора 3(6) является относительно низкоомной.

Формула изобретения

Коммутатор переменного тока, содержащий два тиристора, последовательно соединенные первый конденсатор и первый диод, включенный встречно-параллельнЬ база-эмиттерному переходу первого транзистора, коллектор которого соединен с управлякичим электродом первого тиристора, последовательно соединенные второй конденсатор и второй диод, включенный встрчно-параллельно база-эмиттерному переходу второхчэ транзистора, коллектор которого соединен с управляющим электродом второго тиристора, первый резистор, включенный между базой второго транзистора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой соединен с катодом второго тиристора и через второй конденсатор с эмиттером второго транзистора, второй резистор И двухпозициоииый ключ в цели управляяадего электрода первого тиристора, причем анод второго тиристора соединен с первьвм полюсом источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при самоудержании, введены третий и четвертый диоды, включенные встречно-параллельно первому и второму тиристорам соответственно, причем первый тиристор присоединен анодом к второму полюсу источника питания, а катодом - к первому выводу нагрузки и через первый конденсатор к эмиттеру первого транзистора, база которо

го через второй резистбр соединена с вторым выводом нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

f3

iO

%-/

п

10

11

0И

7is 7 г