Электронный коммутатор Советский патент 1982 года по МПК H03K17/567 

Изобретение относится к электро- j технике и может быть использовано для переключения мощных высоковольтных нагрузок на заланное время, например, в устройствах автоматического регулирования двигателей постоянного тока.

Известны переключатели высоковольтных нагрузок, выполненные на основе тиристоров Щ;

Недостатками известных устройств являются их малая мощность и сложность.

Известен- также переключатель высоковольтных нагрузок, выполненный в виде генератора импульсов, содержащего два тиристора с нагрузкгши в анодных цепяхj аноды которых соединены между собой через конденсатор, а катоды - с шиной источника питания, и пороговый элемент 23.

Однако это устройство имеет низкую стабильность скважности импульсов .

Цель изобретения - повыиение стабильности скважности импульсов.

Для достижения указанной цели в электронном коммутаторе использован пороговый элементс S-образной вольтамперной характеристикой, выполнен|ный в виде блокинг-генератора на транзисторе, включенном по схеме с общей базой со стабилитроном в цепи базы, подключенным через две цепи, состоя1цие из последовательно соединенных диода, конденсатора и резистора, к шине источника питания, при этом точка соединения диода и конденсатора подключена через время10эадакхф1й резистор к шине источника питёшия и через развязывающий диод к аноду соответствунвдего тиристора, а точка соединения конденсатора и. резистора - к управляющему электроду

15 противоположного тиристора. 4 На чертеже показана принципиальная электрическая схеяма устройства

Электронный коммутатор содержит

20 тиристоры 1 и 2, аноды которых под- ключены к нагрузкам 3 и 4 и соединены между робой через коммутирующий конденсатор 5. При этом аноды тиристоров 1 и 2 через времязадакя191е дио25ды 6 и 7 и конденсаторы 8 и 9 соответственно подключены к управляющим электродам противоположных тиристоров. Верхние обкладки конденсаторов 8 и 9 через резисторы 10 и 11

30 соответственно соединены с шиной источника 12 напряжения питания,, а их нижние обкладки - с шиной источн ка 12 через резистор 13 и 14 и чер диоды 15 и 16, а коммутатор 17 - с пороговым элементом 18, выполненным в виде блокинг-генератора на транзисторе 19, содержащем в цепи базы стабилитрон 20, и импульсном трансформаторе 21. Устройство работает следующим образом. При открытом тиристоре 2 через резистор 14, диод 7, сопротивление нагрузки 3 протекает ток от источника 12. Так как сопротивление нагрузки 3(4) значительноМеньше сопротивления резистора 14(13), напряжение на нижней обкладке конден,сато ра 9 близко к нулю. В это время ди од 6 заперт напряжением источника приложенным к нагрузке 4 через открытый тиристор 2. Конденсатор 8 разряжается через времязадающий ре зистор 13 и малое сопротивление резистора 10, при этом напряжение на нижней обкладке конденсатора 8 относительно общей ишны увеличивается и передается через открытый диод 15 и Зс1мкнутый коммутатор 17 на пороговый элемент 18. Когда это напряжение достигнет порога срабатывания элемента 18, т.е. станет бо ше напряжения пробоя стабилитрона 20, начнется блокинг-процесс, во время которого конденсатор 8 подза дится через пороговый элемент 18, диод 15 и управляющий электрод тиристора 1. Тиристор 1 открывается током заряда конденсатора 8. Напря жение на нагрузке 3 возрастает, что приводит к запиранию тиристора Конденсатор 8 заряжается до напряжения, близкого к напряжению источ ника 12, диоды 16 и 7 при этом зак ты. Конденсатор 9 начинает разряжа ться через времязаданвдий резистор 14 и малое сопротивление резистора Когда напряжение на нижней обкладк конденсатора 9 достигает напряжени включения порогового элемента 18, конденсатор 9 начинает заряжаться через управляющий электрод тиристора 2. Ток заряда конденсатора 9 вызывает открывание тиристора 2, ч приводит к закрыванию тиристора 1. Далее процессы повторяются. .В предлагаемом устройстве в к%1честве прибора с 5-образной воль амперной характеристикой может бьгг использован любой элемент с S-обра Ной- вольтамперной характеристикой ходным сопротивлением, большим, ем сопротивление резисторов времяадающих цепей,изменяя величину коорого можно в широких пределах зменять скважность импульсов. Если кo 1мyтaтop 17 разомк-нут, о состояние тиристоров не изменяется ак угодно долго. При замыкании оммутатора 17 состояние тиристоров зменяется срезу же. а далее работа происходит аналогичным образом. Стабилизация скважности импульсов обеспечивается за счет того, что исключено влияние нестабильных порогов включения тиристоров. Стабильность 0.6ОИХ формируемых временных интервалов определяется одним общим пороговым элементом, обладающим стабильным порогом срабатывания. Формула изобретения 1.Электронный-коммутатор, выполненный в виде генератора импульсов, содержащий два тиристора с нагрузками в анодных цепях, аноды которых соединены между собой через конденсатор, а катоды - с шиной источника питания, и пороговый элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности скважности импульсов, использован пороговый элемент с 5-образной вольтамперной характеристикой, подключенный к шине источника питания через две цепи, состоящие из последовательно соединенных диода, конденсатора и резистора/ при этом точка соединения диода и конденсатора каждой цепи подключена через времязадающий резистор к шине источника питания и через развязывающий диод - к аноду соответствующего тиристора, а точка соединения конденсатора и резистора к управляющему электроду цротивопо- ложного тиристора. 2.Коммутатор по п.1, отличающийся тем, что пороговый элемент с S-образной вольтамперной .характеристикой выполнен в виде блокинг-генератора на транзисторе, включенном по схеме с общей базой, со стабилитроном в цепи базы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Хесин А.я..Импульсная техника. М., Энергия, 1971, с. 103, рис. ЗЗв. 2.Авторское свидетельство СССР 506937, кл. Н 03 К 3/335, 1974 (прототип).