CS216023B1

CS216023B1 - Connecting a zero-voltage detector to a non-contact controlled AC switch

Info

Publication number: CS216023B1
Application number: CS426080A
Authority: CS
Inventors: Ctibor Petru; Frantisek Fuksa; Vaclav Celeda
Original assignee: Ctibor Petru; Frantisek Fuksa; Vaclav Celeda
Priority date: 1980-06-17
Filing date: 1980-06-17
Publication date: 1982-10-29

Abstract

Zapojení detektoru nulového napětí bezkontaktního spínače střídavého proudu. Vynález spadá do oboru silnoproudé elektrotechniky a řeěí problém zvětěení úhlu spínání výkonových polovodičových součástek tím, že ‘ve větvích můstku Graetzova uspořádání je zapojena alespoň jedna dvojice komplementárních transistorů, čímž sa zvySuje citlivost detektoru.Connection of a zero voltage detector of a non-contact AC switch. The invention falls within the field of heavy-current electrical engineering and solves the problem of increasing the switching angle of power semiconductor components by connecting at least one pair of complementary transistors in the branches of the Graetz bridge arrangement, thereby increasing the sensitivity of the detector.

Description

Vynález se týká zapojení detektoru nulového napětí bezkontaktního řízeného spínače střídavého proudu, sestávajícího z antiparalelně spojených výkonových polovodičových součástek, například tyristorů, zapojeného přes omezovač napětí v jedné úhlopříčce můstku Oraetzova uspořádání, v jehož druhé úhlopříčce je zapojen optoelektronický prvek.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zero voltage detector of a contactless controlled AC switch consisting of antiparallel coupled power semiconductor components, such as thyristors, connected through a voltage limiter in one diagonal of a bridge of the Oraetz configuration.

Ve známých zapojeních detektorů nulovéhb napětí jsou ve větvích můstku v Oraetzově uspořádání, v jehož jedné úhlepříčce jsou zapojeny výkonové polovodičové součástky, spínače, použity diody. S ohledem na nutné omezeni napětí z výkonových spínacích prvků je • <In the known zero voltage detector circuitry, diodes are used in the bridge branches in the Oraetz arrangement, in which one power transducer, switch, is connected in one diagonal. Due to the necessary voltage limitation from the power switching elements, it is <<

detektor nulového napětí v závislosti na proudu světelnou diodou málo citlivý, čímž se zmeněuje úhel otevření výkonových spínacích prvků.a zero-voltage detector, depending on the current of the light emitting diode, is inadequate, thereby changing the opening angle of the power switching elements.

Vpředu uvedené nevýhody zapojení detektoru nulového napětí odstraňuje nebo alespoň podstatně snižuje zapojení podle vynálezu, jehož podstata spočívé v tom, že v Graetzově uspořádání můstku je zapojena aleepoň jedna dvojice komplementárníhh etraneistorů.The foregoing disadvantages of the zero-voltage detector circuitry eliminate or at least substantially reduce the circuitry according to the invention, which is characterized in that at least one pair of complementary etraneistors are connected in the Graetz bridge arrangement.

Zapojením komplementárních transistorů se zvyěuje citlivost detektoru pro napájení světelné diody, neboť již při malém napětí na spínacích prvcích je uvedena do stavu záření, protože její proudový obvod je napájen ze samostatného zdroje.The connection of complementary transistors increases the sensitivity of the detector for the power supply of the light-emitting diode, since it is brought to the radiation state even at a low voltage on the switching elements because its current circuit is supplied from a separate source.

Příklad zapojení podle vynálezu je dále popsán s-pomoci výkresů, z nichž je na obr. 1 známé celkové zapojení spínače střídavého proudu a na obr. 2 zapojení podle vynálezu v něm použitého detektoru nulového napětí.An example of a circuit according to the invention is further described with reference to the drawings, in which the general arrangement of the AC switch is known in FIG. 1 and the neutral voltage detector used in this invention is shown in FIG.

Podle obr. 1 je mezi póly a a b spínače, tvořeného výkonovými polovodičovými součástkami 1, 2, přes omezovači odpory 8 a £ vložen omezovač 2 napětí, jehož výstup je spojen se vstupem detektoru £ nulového napětí. Výstup detektoru 4 js spojen se vstupem optoelektronického oscilátoru 2» jehož výstup je přes tvarovací obvod 6 přiveden na vetup asynchronně blokovatelného zesilovače 2· Každý z vývodů asynchronně blokovatalného zesilovače 2 j® ^ř8“ pojen na příslušnou řídicí elektrodu výkonového ventilu 1 a 2. Přívod e zesilovače slouží v případě potřeby k zablokování synchronně přiváděných impulzů na řídicí elektrody polovodičových součástek 1 a 2.According to FIG. 1, a voltage limiter 2 is inserted between the poles a and b of the switch formed by the power semiconductor components 1, 2 via the limiting resistors 8 and 6, the output of which is connected to the input of the zero voltage detector 6. The output detector 4 js connected to the input of the optoelectronic oscillator 2 »whose output is connected through a shaping circuit 6 coupled to amplifiers vetup asynchronously blokovatelného 2 · Each pin asynchronously blokovatalného amplifier 2 J® ^R8" bonded to an appropriate electrode of the power control valve 1 and the second inlet e The amplifiers are used to block synchronously applied pulses to the control electrodes of semiconductor devices 1 and 2, if necessary.

Zapojení omezovače 2 napětí a detektoru 4 nulového napětí použitého v zapojení vyznačeném na obr. 1 je znázorněno na obr. 2. Vstup c omezovače 2 napětí je spojen se vstupem d přea antiseriově spojené omezovači diody 31 a 32. mezi něž je účelně zapojena antiparalelně spojená dvojice indukčních diod 33 a 34. Déle je pól c omezovače 2 napětí spojen přea omezovači odpor 41 ee vzájemně propojenými vstupy komplementárních transistorů 42 a £2· jejich společném výstupním obvodu je mezi diodami 44 a 46. polovanými vzhledem k vodivosti komplementárních transistorů 42 a 43 v propustném směru, zapojena rovněž v propustném směr ru světelná dioda 51 přemostěná sériově spojenými a vůči světelné diodě 51 opačně polovanými diodami 42 a 42, mezi něž je zapojen druhý pól d omezovače 2» což je můstkovým zapojením diod £4, 42» 46. 47 ee světelnou diodou 51 v úhlopříčce.The connection of the voltage limiter 2 and the zero voltage detector 4 used in the circuit shown in FIG. 1 is shown in FIG. 2. The input c of the voltage limiter 2 is connected to the input d through the antisera-connected limiting diodes 31 and 32. In addition, the voltage limiter pole c of the voltage limiter 2 is coupled to the limiting resistor 41e by the interconnected inputs of the complementary transistors 42 and 62. their common output circuit is between the diodes 44 and 46. polarized relative to the conductivity of the complementary transistors 42 and 43 In the forward direction, a light-emitting diode 51 bridged in series and diodes 42 and 42 opposite the light-emitting diode 51 is connected in the forward direction, between which the second pole d of the limiter 2 is connected. 47 ee LED 51 in diagonal.

činnost bezkontaktního synchronního spínače podle vynálezu spočívá v synchronním zapínání řízených výkonových polovodičových součástek 1 a 2 v okamžiku, kdy na svorkách a a b spínače je nulové napětí. Prakticky jde o krátký časový interval kolem nulového napětí, kdy dochází ke změně polarity na svorkách a a b spínače. V tomto časovém intervalu vypíná jedna řízená výkonová polovodičová součástka, například 1 a aby zapnula druhá polovodičová součástka 2 je nutno vytvořit impulz pro jeho řídicí elektrodu. Za tím účelemthe operation of the contactless synchronous switch according to the invention consists in the synchronous switching on of the controlled power semiconductor components 1 and 2 when the voltage at the terminals a and b of the switch is zero. Practically it is a short time interval around zero voltage, when the polarity of terminals a and b of the switch changes. At this time, one controlled power semiconductor component, for example 1, turns off, and in order to turn on the other semiconductor component 2 it is necessary to generate a pulse for its control electrode. For this purpose

216 023 odpory 8 a 2 omezí střídavé napětí na svorkách a a b na hodnotu danou omezovacími diodami 31 a 32. například Zenerovýml diodami, omezovače 3 napětí. Dvojice antiparalelně spojených indikačních diod 33 a 34 slouží k indikaci, která půlvjna je omezována. Toto opatření je vhodná zejména při zjišťování poruchy funkce spínače. Výstupní napětí z omezovače 3 je přivedeno na detektor 4 nulového napětí, který proudovými impulzy napájí světelnou diodu 51 optoelektronického izolátoru 2 synchronně a půlperlódami síťového napětí. Optoelektronický izolátor 2 galvanicky odděluje předchozí obvody 3, 4 a polovodičové součástky 1 a 2 připojená na síťová napětí od obvodů řídicích spínání výkonových polovodičových součástek. Toto je nutná proto, aby bylo možno asynchronně blokovat zesilovač 7 řídicích impulzů Z jiných řídicích obvodů signálem na vstup £ a tím ovládat spínání a vypínání spínače. Tvarovací obvod 6, který zpracovává signály z výstupu optoelektronického izolátoru 2+ jaa Impulzy vhodná pro řídicí elektrody ventilů 1 a 2 není v zapojení nezbytně nutný, jaou-li výstupní impulzy z optoelektronického izolátoru 2 asynchronně blokovatelným zesilovačem 2 patřičně upraveny.216 023 the resistors 8 and 2 limit the alternating voltage at the terminals a and b to the value given by the limiting diodes 31 and 32. For example, by the Zener diodes, the voltage limiters 3. A pair of antiparallel coupled indication diodes 33 and 34 serve to indicate which half-wave is limited. This is particularly useful when detecting a malfunction of the switch. The output voltage from the limiter 3 is applied to the zero voltage detector 4, which supplies the light diode 51 of the optoelectronic insulator 2 synchronously and half-poles with the mains voltage with current pulses. The optoelectronic insulator 2 galvanically separates the previous circuits 3, 4 and the semiconductor components 1 and 2 connected to mains voltages from the power switching circuits of the power semiconductor components. This is necessary in order to be able to asynchronously block the control pulse amplifier 7 from other control circuits with a signal to the input 6 and thereby control the switching on and off of the switch. A shaping circuit 6 which processes the signals from the output of the optoelectronic isolator 2 + i and pulses suitable for the control electrodes of valves 1 and 2 is not necessarily wired when the output pulses from the optoelectronic insulator 2 are appropriately provided by the asynchronously lockable amplifier 2.

Claims

Connection of a zero voltage detector of a contactless controlled AC switch consisting of antiparallel coupled power semiconductor devices, such as thyristors, connected through a voltage limiter in one diagonal of a Graetz bridge in which the other diagonal is an optoelectronic element, characterized in that at least a Graetz one pair of complementary transistors (42, 43).