CS222708B1

CS222708B1 - Switching circuit

Info

Publication number: CS222708B1
Application number: CS264779A
Authority: CS
Inventors: Karel Klaska
Original assignee: Karel Klaska
Priority date: 1979-04-18
Filing date: 1979-04-18
Publication date: 1983-07-29

Description

Vynález se týká zapínacího obvodu, zejména pro výkonové bezkontaktní spínače, umožňujícího vzájemné galvanické oddělení napájení a vstupů i výstupů, u kterého se řeší zajištění jakostních výstupních parametrů ve velkém rozsahu napájecích napětí při malé energetické spotřebě.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a switching circuit, in particular for a power contactless switch, which provides a galvanic isolation of the power supply and the inputs and outputs.

Jsou známy velmi jednoduché zapínací obvody se sériovým zapojením odporu a řídicího spínače mezi řídicí elektrody tyristorů.Very simple circuitry is known with a series connection of a resistor and a control switch between the thyristor control electrodes.

Na řídicí spínač jsou kladeny vysoké požadavky prakticky realizované jen mechanickými spínači nepříznivě ovlivňujícími životnost zařízení. Bezkontaktní realizace zapínacích obvodů zpravidla vyžadují funkcí a provedením odlišný transformátor pro napájení a pro· galvanické oddělení výstupů, přičemž z energetického hlediska jsou tyto transformátory řazeny nevýhodně v sérii. Navíc v zapnutém stavu, neprovedou-11 se složitá opatření, dochází k nežádoucímu bu.zení řídicích přechodů vodivých nebo nepropustně polovaných tyristorů, často na úkor propustně pólovaného nevodivého tyristoru, a ve vypnutém stavu se uplatňuje nepříznivý vliv zbytkových proudů spínacích součástí.The control switch is subject to high demands, which are practically realized only by mechanical switches adversely affecting the service life of the device. Contactless realization of switching circuits usually require different functions and design for power supply and for galvanic isolation of outputs, and from the energy point of view these transformers are disadvantaged in series. Moreover, in the switched-on state, no complicated measures are taken, the control transitions of the conductive or impermeable-polished thyristors are often undesired, often at the expense of the forward-polarized non-conducting thyristor, and in the switched-off state.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zapínacím obvodem podle vynálezu, jehoíž podstatou jě jeho Sestavení z prvního trans2 forrnátioru, druhého transformátoru a klopného obvodu, přiěemž pťvní vinutí prvního transformátoru s prvním vinutím druhého transformátoru i napájecí zdroj jsou zapojeny v sérii, a druhé vinutí prvního transformátoru s druhým vinutím druhého transformátoru jsou připojeny na vstup klopného obvodu.The above drawbacks are overcome by the circuit according to the invention, consisting of a first trans2 formator, a second transformer and a flip-flop, the first winding of the first transformer with the first winding of the second transformer and the power supply are connected in series, and the second winding of the first transformer with the second windings of the second transformer are connected to the flip-flop input.

Připojení druhých vinutí transformátorů, jejichž první vinutí i napájecí zdroj jsou zapojeny v sérii, na vstupy klopného obvodu umožňuje v závislosti na poměru, respektive jeho změnách, zatížení prvního a druhého transformátoru zapínání a vypínání zapínacího- obvodu s vysokou citlivostí při velké energetické účinnosti. K řízení není zapotřebí aktivní signál, stačí pouze změna odporu.The connection of the second transformer windings, whose first winding and the power supply are connected in series, to the flip-flop inputs allows, depending on the ratio or its changes, the load of the first and second transformers to switch on and off the high-sensitivity circuit. An active signal is not required for control, only a change in resistance is sufficient.

Na připojeném výkrese je nakreslen příklad provedení zapínacího obvodu podle vynálezu.An exemplary embodiment of a circuit according to the invention is shown in the accompanying drawing.

První vinutí 11 prvního transformátoru 1 je zapojeno v sérii s prvním vinutím 21 druhého transformátoru 2 a s omezovacím odporem 5 a s napájecím zdrojem 8 a se zátěží 7. Druhé vinutí 12 prvního' transformátoru 1 je připojeno na vstupy klopného obvodu 3 reprezentované anodou třetí diody 33 a katodou čtvrté diody 37. Druhé vinutí 22 druhého transformátoru 2 je připojeno na vstupy klopnéhío obviodu reprezentované anodou první diody 31 a anodou páté dilody 38. Elektrody páté diody tvoří výstup klopného obvodu. Nakreslený příklad realizace klopného obvodu pro zapínací obvod podle vynálezu obsahuje ještě druhou diodu 32, první tranzistor 34, druhý tranzistor 36, první odpor 35 a druhý odpor 39. Pro aplikační názornost je výkres doplněn řídicím odporem 4, připojeným na třetí vinutí 23 druhého transformátoru, tyristorem 6 a již uvedenými: omezlovacím odporem, napájecím zdrojem a zátěží.The first winding 11 of the first transformer 1 is connected in series with the first winding 21 of the second transformer 2 and the limiting resistor 5 and the power supply 8 and with the load 7. The second winding 12 of the first transformer 1 is connected to the flip-flop 3 inputs represented by the anode of the third diode 33; The second winding 22 of the second transformer 2 is connected to the flip-flop circuit inputs represented by the anode of the first diode 31 and the anode of the fifth dilode 38. The fifth diode electrodes form the output of the flip-flop. The illustrated embodiment of a flip-flop for a circuit according to the invention comprises a second diode 32, a first transistor 34, a second transistor 36, a first resistor 35, and a second resistor 39. For illustration purposes, the drawing is supplemented with a control resistor 4 connected to the third winding 23 of the second transformer. with thyristor 6 and already mentioned: limiting resistor, power supply and load.

Je zřejmé, že čtvrté vinutí 14 prvního transformátoru a čtvrté vinutí 24 druhého transformátoru lze připojit na vstupy dalšího klopného obvodu — například za účelem buzení tyristoru zapojeného antiparalelně k tyristoru 6. Třetí vinutí 13 je možno využít k připojení dalšího samostatného¹ řídicího odporu k vytvoření logických funkcí něho společně s třetím vinutím druhého, transformátoru pro diferenční zapojení.Obviously, the fourth winding 14 of the first transformer and the fourth winding 24 of the second transformer can be connected to the inputs of another flip-flop - for example to drive a thyristor connected antiparallel to the thyristor 6. The third winding 13 can be used to connect an additional ¹ control resistor to create logic function together with the third winding of the second, transformer for differential connection.

Ve vypnutém stavu, kdy je napětí na druhém vinutí prvního¹ transformátoru větší, než napětí na druhém vinutí druhého transformátoru protéká prvními vinutími malý primární proud i4 odpovídající zatížení transformátorů řídicím, prvním a druhým odporem, přičemž součet primárních napětí transformátorů je prakticky roven napájecímu napětí uN. Zvětší-li se působením vstupní veličiny xl hodhota řídicího odporu tak,In the OFF state when the voltage across the second winding of the first ^one of the transformer is greater than the voltage on the second winding of the second transformer flows through the first winding a small primary current I4 corresponding transformer load control, the first and second resistance, wherein the sum of the primary voltage of the transformer is practically equal to the supply voltage Un . If the value of the control resistance increases by the influence of the input variable xl,

Claims

SUBJECT

Switching circuit. especially for non-contact power switches allowing for galvanic isolation of inputs, outputs and power supply, characterized in that the first winding (11) of the first ¹ transformer (1) with the first winding (21) of the second transformer (2) less than the voltage on the second winding of the second transformer, it turns on the supplementary flip-flop consisting of the first and second transistors, and the flip-flop output flows current determined by load, impedance and appliance impedance - negligible in case of thyristor control transition. limiting the maximum current value that can be reached at a very low voltage across the thyristor u6.

The closing circuit is switched off after the voltage across the thyristor has passed through zero.

The closing circuit according to the invention allows the use of different flip-flops, the design of the first and second transformers being identical.

The switching circuit can be used not only to drive power switches in industrial electronics, but also separately for automation, control and signaling. A thyristor switch-excited by the circuit according to the invention is a small voltage drop in the on-state corresponding nearly full angle otevvření can achieve high sensitivity and high input ¹ ¹ ratio of the output current I2 in the on and off states also supplied through the thyristor switches notch. The control electrodes are only loaded with the necessary power.

The brazing power supply (8) is connected in series and the second winding (12) of the first transformer (1) with the second winding (22) of the second ¹ transformer (2) is connected to the input of the flip-flop (3).

1 sheet of drawings