CS217799B1 - Zapojení zapalovacího obvodu spínacích prvk* - Google Patents

Abstract

Vynález se týká automatizace a řeší zapojení zapalovacího obvodu pro spínání tyristorů a triakú. Triak se zapaluje pomocí generátoru, tvořeného oscilátorem s transformátorovou zpětnou vazbou. Řídicí obvod triaku je galvanicky oddělen od ovládacího vstupu. Oscilátor je napájen z oddělovacího Obvodu, který je ovládán kloipným obvodem. Hodinový vstup klopného obvodu je buzen synchronizací napětí, ke které je ve fázi s napájecím napětím triaku. Synchronizační napětí se dvoucestně usměrňuje a tvaruje. Nulovací a řídicí vstupy jsou řízeny vlastním řídicím signálem, kterým se zadává okamžik sepnutí triaku. Využije se pro spínání triaků, které spínají zátěže napájené střídavým, proudem.

Description

Vynález se týká zapojení zapalovacího obvodu spínacích prvků spouštěného v nule napájecího střídavého napětí.

V regulační technice se často používají spínací prvky — tyristory, triaky — jako bezkontaktní střídavé spínače. Protože při jejich spínání dochází k velkému impulsivnímu rušení, je výhodné zapalovat spínací prvky v nule střídavého napětí, kdy je rušení nejmenší. Známá zapojení, používaná k tomu účelu, jsou vhodná pouze pro odporovou zátěž. U indukčních zátěží, kde dochází k fázovému posuvu mezi napětím a proudem, nelze tato zapojení použít.

Tento nedostatek v převážné míře odstraňuje zapojení zapalovacího obvodu spínacích prvků podle vynálezu, sestávající z usměrňovače, tvarovacího obvodu, klopného obvodu, invertoru, oddělovacího obvodu, impulsního transformátoru, tranzistoru, triaku, odporů a diod. Jeho podstata spočívá v tom, že synchronizační svorka zapojení je spojena se vstupem dvoucestného usměrňovače, jehož výstup je spojen se vstupem- tvarovacího ob/odiu. Výstup tvarovacího obvodu je spájen s hodinovým vstupem klopného obvodu. Výstup klopného obvodu je spojen se signálovým vstupem oddělovacího obvodu. Blokovací vstup oddělovacího obvodu je spojen: s nulovacím vstupem klopného obvodu a zároveň je spojen s řídicí svorkou zapojení a se vstupem: Invertoru. Mezi vstup invertoru -a nulový potenciál je zapojen svodový odpor. Výstup invertoru je spojen se synchronním vstupem klopného obvodu. Výstup oddělovacího obvodu je spojen jednak s katodou ochranné diody, jednak s jedním vývodem kolektorového vinutí impulsního transformátoru a jednak přes předpěťový odpor s jedním vývodem vazebního vinutí impulsního¹ transformátoru a s anodou stabilizační diody. Katoda stabilizační diody je spojena s nulovým potenciálem, se kterým je rovněž spojen emitor tranzistoru. Báze tranzistoru je spojena s druhým vývodem vazebního vinutí impulsního transformátoru. Kolektor tranzistoru je spojen s anodou ochranné -diody a s druhým vývodem kolektorového vinutí impulsního- transformátoru, jehož řídicí vinutí je jedním vývodem spojeno s řídicí elektrodou triaku a druhý vývod je spojen s první,anodou triaku.

Výhodou tohoto zapojení je, že s ním- lze zapalovat spínací prvky do indukční zátěže. Mimo to je toto i zapojení odolné proti vytváření falešných zapalovácích impulsů. Pro vytvoření řídicího- impulsu nepí zapotřebí napájecí zdroj. Zapojení je vytvořeno z běžně dostupných prvků, je relativně levné a bezporuchové.

Příklad uspořádání podle vynálezu je znázorněn na výkresu. Jednotlivé bloky Je možno¹ charakterizovat takto: Dvouc-estný usměrňovač 3 je bud v zapojení s transformátorem s vyvedeným středem, nebo: _s diodami zapojenými do můstku. TVarov-ací obvod 4 je tvořen například tranzistorem nebo hradlem integrovaného obvodu. Vytváří úzké impulsy při průchodu střídavého napětí nulou. Klopný obvod 5 je klopný obvod typu J—K. Inver-tor 6 je tvořen například tranzistorem nebo hradlem integrovaného obvodu. Vytváří inv-erzi řídicího signálu potřebnou- pro funkci klopného obvodu 5. Oddělovací obvod 7 je tvořen například hradlemSntegrovaného obvodu. Odděluje klopný obvod 5 o-d obvodu impulsního transformátoru 12 a je zároveň používán k dokonalejšímu hradlování falešných impulsů. Impulsní transformátor 12 je zapojen -s tranzistorem 13 a ostatními prvky jako oscilátor a- z řídicího vinutí 123 je napájen zapalovací obvod triaku 14.

Zapojení je provedeno následujícím způsobem¹. Synchronizační syorka 2 zapojení je spojena se vstupem dvoůceštného usměrňovače 3, jehož výstup je spojen Sb vstupem tvarovacího obvodu 4. Výstup tvarovacího obvodu 4 je -spojen s hodinovým vstupem¹51 klopného obvodu 5. Výstup 54 klap,ného obvodu 5 je spojen se signálovým vstupem 71 oddělovacího obvodu 7. Blokovací vstup 72 oddělovacího obvodu 7 je spojen -s nulovacím vstupem: 52 klopného obvodu 5 a zároveň je spojen s řídicí svorkou 1 zapojení a se vstupem invertoru 6? Mezi’ vstup invertoru- B a nulový potenciál je zapojen svodový odpor 8. Výstup invertoru 6 je spojen se synchronním vstupem: 53 klopného obvodu

5. Výstup 73 oddělovacího obvodu 7 je spojen jednak s katodou ochranné diody 11, jednak s jedním vývodem kolektorového vinutí 121 impulsního transformátoru 12 a je-dnak přes předpěťový odpor 9 s jedním vývodem- vazebního vinutí 122 impulsního transformátoru 12 a s anodou stabilizační diody 10. Katoda stabilizační diody 10 je spojena s nulovým potenciálem, se kterým je rovněž -spojen emitor tranzistoru 13. Báze tranzistoru 13 je spojena -s druhým vývodem vazebního vinutí 122 impulsního transformátoru 12. Kolektor tranzistoru 13 je spojen s anodou ochranné diody 11 a s druhým vývodem kolektorového vinutí 121 impulsního transformátoru 12, jehož řídicí vinutí 123 je jedním: vývodem spojeno- s řídicí eleiktrodou triaku 14 a dr-uhý vývod je spojen s první anodou triaku 14. Na synchronizační svorku 2 zapojení se přivádí střídavé napětí, které musí být ve stejné fázi jako napájecí střídavé napětí, které je spínáno spínacím prvkem. V dvoucestném usměrňovači 3 je obousměrně usměrněno a přivedeno nia tvarovací obvod 4, jenž vytváří a tvaruje úzké impulsy v Okamžiku průchodu střídavého napětí nulou. Tyto impulsy jsou přiváděny jako hodinové impulsy na hodinový vstup 51 klopného obvodu 5, který je typu J—K. Řídicí signál se přivádí z řídicí svorky 1 zapojení na nulovací vstup 52, kterým je asynchronní vstup R klopného obvodu 5. Synchronní vstup J, to je hodinový vstup 51 klopného obvodu 5, je trvale na vysoké úro-vni. Na synchronní vstup K, to je

217793 na nastavovací vstup 53 klopného obvodu 5, se signál přivádí přes investor 6. Při změně stavu na řídicí .svorce 1 zapojení z nízké úrovně na vysokou se odblokuje nulovací vstup 52 klopného obvodu 5 a dojde po příchodu hodinového impulsu — v nule napájecího napětí — ke změně stavu na výstupu 54 klopného obvodu 5. Zpětná změna není vázána na přívod hodinového impulsu, proto se nevyužívá synchronního¹ vstupu J, to je hodinového vstupu 51 klopného obvodu 5, ale asynchronního vstupu R, to je nulolvacího vstupu 52 klopného obvodu 5. Signál z výstupu 54 klopného obvodu 5 je přiveden na signálový vstup 71 oddělovacího obvodu 7. Oddělovací obvod 7 odděluje klopný obvod 5 od ostatních obvodů, aby neovlivňovaly jeho funkci. Mimo to slouží oddělovací obvod 7 k hradlování falešných impulsů, .které by mohly vzniknout při příchodu impulsního rušení do klopného obvodu 5. Této funkce se u oddělovacího obvodu 7 dosahuje přivedením nízké úrovně z řídicí svorky 1 zapojení. Po příchodu signálu z výstupu 54 klopného· oibvodu 5 na signálový vstup 71 je již uvolněn i blokovací vstup 72 Oddělovacího Obvodu 7 a na výstupu 73 oddělovacího obvodu 7 se objevuje napěťový signál, kterým se napájí generátor tvořený impulsním transformátorem. 12, tranzistorem 13, předpěťovým odporem 9 a stabilizační diodou 10 a ochrannou diodou 11. Generátor vyrábí impulsy o vysoké frekvenci, kterými se spouští přes řídicí vinutí 123 impulsního transformátoru 12 spínací prvek — tyristor nebo triak. Velkým počtem zapalovacích impulsů po. dobu hoření spínacího prvku se odstraňuje jeho zhasínání při práci do indukční zátěže.

Vynálezu ,se využije pro bezkontaktní spínání elektromagnetů, stykačů a .transformátorů.

Claims (1)

1. PREDMET

   Zapojení zapalovacího obvodu spínacích prvků spouštěného v nule střídavého napájecího napětí, sestávající z usměrňovače, tvarovacího obvodu, klopného obvodu, invertoru, oddělovacího obvodu, impulsního transformátoru, tranzistoru, triaku, odporů a diod, vyznačující se tím, že synchronizační svorka (2) je spojena se vstupem ďvoucestného usměrňovače (3), jehož výstup je spojen se vstupem tvarovacího obvodu [4], jehož výstup je spojen s hodinovým vstupem (51) klopného obvodu (5), jehož výstup (54) je spojen se signálovým vstupem (71) oddělovacího obvodu (7) a synchronní vstup (53) klopného obvodu (5) je spojen s výstupem invertoru (6), jehož vstup je spojen s blokovacím vstupem (72) oddělovacího¹ obvodu (7), s nulovacím vstupem (52) klopného obvodu (5), >s řídicí svorkou vynalezu (1) zapojení a přes svodový odpor (8) s nulovým potenciálem, se kterým je rovněž spojen emitor tranzistoru (13) a katoda stabilizační diody (10), jejíž anoda je spojena s jedním vývodem vazebního vinutí (122) impulsního transformátoru (12) a s jedním vývodem předpěťového odporu (9), jehož druhý vývod je spojen s výstupem (73) oddělovacího obvodu (7], s katodou· ochranné cívky (11) a s jedním vývodem kolektorového vinutí (121) impulsního· transformátoru (12), jehož druhý vývod je 'spojen s anodou ochranné diody (11) a s kolektorem tranzistoru (13), jehož báze je spojena s druhým vývodem vazebního vinutí (122) impulsního transformátoru (12), jehož řídicí vinutí (123) je spojeno jedním vývodem s řídicí elektrodou triaku (14) a druhým vývodem s první anodou triaku (14).