Ключ переменного тока Советский патент 1982 года по МПК H03K17/567 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для синхронной коммутации силовых цепей переменного, тока.

Известен ключ переменного тока, содержащий симистор, включенный последовательно с нагрузкой, диодный мост, тиристор, включенный в диагчэналь диодного моста, транзисторы в цепи управления тиристором tl3.

Недостатком такого устройства является протекание тока через нагрузку при выключенном симисторе.

Наиболее близким по технической

сущности к предлагаемому является ключ переменного тока, содержащий симистор, включенный последовательно с нагрузкой, выпрямитель с конденсатором фильтра на выходе, двунаправленный ключ с тиристором на выходе, управляемый ключ, подключенный к конденсатору фильтра, диоду, конденсаторы и резисторы 21.

Недостаток этого устройства состоит в значительной потере мощности в управляющей цепи.

Цель изобретения - уменьшение потребления энергии в цепях управления.

Указанная цель достигается тем, что в ключ переменного тока, содержащий симнстор, включенный последовательно с нагрузкой между клеммами, питающей сети, к которым пс дключены выпрямитель с фильтрующим конденсатором на выходе и двунаправленный ключ с тиристором на выходе, управляющий ключ и дополнительный конден10сатор, причем катод тиристора подключен к точке соединения симистора с клеммой питающей сети, и первой обкладкой фильтрующего конденсатора, а анод тиристора через резистор соединен с второй обкладкой фильтрую щего конденсатора, введены динистор, включенный параллельно тиристору, и дроссель, включенный последовательно с дополнительным конденсатором и управляющим ключом между анодом динистора и управляющим электродом симистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предла25гаемого ключа.

Устройство содержит симистор 1, включенный последовательно с нагрузкой 2 между клеммами питающей сети, к которым подключены выпрямитель 3

30 с фильтрующим конденсатором 4 на

выходе и двунаправленный ключ 5 с тиристором б на выходе, динистор 7, включенный параллельно тиристору б, дополнительный конденсатор 8, включенный последовательно с дросселем 9 и управляющим ключом 10 между анодом динистора 7 и управляющим электродом симистора 1. Катод тиристора б подключен к точке соединения симисуора 1 с клеммой питающей сети и первой обкладкой конденсатора 4, а аиод-тиристора 6 через резистор 11 связан с второй обкладкой конденсатора 4.

Устройство работает следующим образом.. .

При подаче напряжения питания на выходе выпрямителя 3 устанавли зается, определенное постоянное напряжение. Выход двунаправленного ключа 5 шунтирует динистор 7 в момент времени, когда питающее напряжение превышает некоторое установленное напряжение коммутации.

Управляющий ключ 10 разомкнут. Сигнал управления на вход симистора 1 не подается и он закрыт.

При замыкании ключа 10 конденсатор 8 начинает заряжаться по цепи: плюс выпрямителя 3, резистор 11, дроссель 9, управляющий ключ 10, сопротивление участка управляющий электрод - катод симистора 1, минус выпрямителя 3. При напряжении на конденсаторе 8, равном пороговом напряжению динистора 7, последний открывается-и конденсатор В разряжается через динистор 7 и входную цепь симистора 1. В результате на управляющий электрод подается запускающий импульс отрицательной полярности.

Элементы 7-11 совместно с входной цепью симистора 1 образуют реласационный генератор, и}чпульсы которого имеют крутой передний фронт, обеспечивая надежный запуск симистора. 1 Возникновение автогенерации возможно при выполнении двух услови

а) питающее напряжение в момент замыкания ключа 10 имеет настолько низкий уровень, что двунаправленнцй ключ 5 не шунтирует динистор 7;

б сопротивление резистора 11 должно ограничивать ток через динистор 7 на уровне меньшем минимального тока удержания.

Последнее условие предопределяет работу устройства при значительной величине сопротивления (сотни килоом) , а значит, и малое потребление энергии.

Технико-экономический эффект от использования изобретения состоит в снижении энергии, потребляемой цепями управления. Кроме того, напряжение на ключах б и 10 не может превышать порогового напряжения динистора 7 (практически 15-20 В). Это позволяет повысить надежность и использовать малогабаритные радиокомпоненты с низкими рабочими напряжениями. Средний ток через управляющий контакт не превосходит 1 мА, что дает возможность применять в качестве ключа 10 практически любые коммутирующие устройства (герконы, электромеханические реле-, оптроны, ртутные термоконтакторы и т.п.). Дроссель 9 снижает уровень собственных помех элементов управления.

Формула изобретения

Ключ переменного тока, содержащий симистор, включенный последовательно с нагрузкой между клеммами питающей сети, к которым подключены выпрями-: тель с фильтрующим конденсатором на выходе и двунаправленный ключ с тиристором на выходе, управляющий ключ

и дополнительный конденсатор, причем

катод тиристора подключен к точке соединения симистора с питающей сети и первой обкладкой фильтрующего конденсатора, а анод тиристора через резистор соединен

с второй обкладкой фильтрующего конденсатора, отличающийся тем, что, с целью- уменьшения потребления энергии в цепях управления, в него введены динистор, включенный

параллельно тиристору, и дроссель, включенный последовательно с дополнительным конденсатором и управляющим ключом между анодом динистора и управляющим-электродом симистора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 4176288, кл. 307-252,. опублик. 1979

2.Пате 1т США № 4157481, кл. 307-252, опублик. 1979.

о

8 9