CS225219B1 - Obvod pro spínání tyristoru při průchodu napětí nulou - Google Patents

Description

Vynález řeší obvod pro spínání tyristoru při průchodu

technických aplikacích, ve kterých spínáme a odpojujeme zátěž bezkontaktně·

V elektrotechnické praxi je známa celá řada zapojení bezkontaktního spínání a řízení zátěže. Ve všech případech, kdy dochází k deformaci sinusového průběhu napájecího napětí vznikají vážné problémy s odrušením systému. Zapojení musí být doplfiována ochrannými a odrušovacími prvky.

Tyrlstorová zapojení sloužící pouze pro spínací účely pracují v oblaka ti průchodu napětí nulou. Známá a používaná zapojení tohoto typu bud vykazují nežádoucí fázový posun mezi okamžikem průchodu napětí nulou a okamžikem otevření pracovního přechodu tyristoru, nebo obsahují vysokou koncentraci součástek a tím jsou v realizaci drahá a zbytečně objemná a hmotná. Obvyklý je vyšší počet kondenzátorů, z čehož jsou některé elektrolytické. Nežádoucí fázová zpoždění se u známých zapojení vyskytuje i při pomalých změnách odporů v obvodu řídícího tranzistoru, přičemž tyto pomalé změny jsou často z provozních důvodů vyžadovány. V celé řazdě případů se rovněž stává, že při připojení systému k napájecímu napětí dochází k sepnutí tyristoru v jiném časovém okamžiku než při průchodu napětí nulou.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje obvod pro spínání tyristoru při průchodu napějí nulou podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že anoda tyristoru, která je spojena se zátěží, je ještě^dalším spojena přes blokovací odpor s bází ovládacího tranzistoru a přes kapacitu s emitorem téhož ovládacího tranzistoru, s katodou Zenerovy

225 219 diody a se třemi pomocnými odpory, z nichž jeden je dále spojen s kolektorem řídícího tranzistoru a zbývající dva odpory jsou součástí odporových děličů, jejichž druhé konce jsou dále spojeny s katodou tyristoru· Katoda tyristoru je navíc ještě spojena s anodou Zenerovy diody» Báze ovládacího tranzistoru je spojena s kolektorem řídícího tranzistoru a báze řídícího tranzistoru je spojena s napěťově proměnným bodem vstupního odporového děliče. Emitor řídícího tranzistoru je spojen se středem druhého odporového děliče, fiídíoí elektroda tyristoru je spojena s kolektorem ovládacího tranzistoru.

Oba odporové děliče jsou stabilizovány Zenerovou diodou. Pracovní odpor Zenerovy diody je vytvořen sériovou kombinací odporu zátěže a jediné kapacity v celém obvodu. Vstupní odporový dělič, jehož střed je spojen s bází ovládacího tranzistoru obsahuje alespoň jeden odpor proměnný v závislosti na teplotě okolí, vlhkosti okolí, na intenzitě dopadajícího světla^ atp.

Obvod pro spínáni tyristoru při průchodu napětí nulou pracuje tím způsobem, že dosažená úroveň napětí na středu vstupního odporového děliče ovládá řídící tranzistor, který déle ovládá ovládací tranzistor, jenž svým kolektorem ovládá řídící elektrodu tyristoru. Tím je dosahováno spínacího účinku tyristoru a to pouze v těch půlvlnách, ve kterých je tyristor propustný. Velikost napěťové úrovně na bázi řídícího tranzistoru je tedy referencí pro průchodnost tyristoru a tím pro průchod proudu zátěží.

225/ 219

Obvod pro spínání tyristoru při průchodu napětí nulou podle vynálezu má řadu výhod· Ke spínání tyristoru dochází již v okamžiku, kdy napětí na zátěži dosáhlo pracovního napětí Zenerovy diody, takže dochází k minimálnímu fázovému posunu mezi okamžikem, kdy spíná tyristor a okamžikem průchodu napětí nulou· V zapojení je uplatněna jediná kapacita. Při libovolně pomalé změně odporů ve vstupním odporovém děliči nedochází k nežádoucímu fázovému zpoždění.

Při připojeni obvodu k síti může tyristor sepnout až v nulové oblasti prvé následní propustné půlvlny. Obvod má minimální počet součástek při vysoké citlivosti a přesnosti. Rozměry a hmotnost realizovaného zapojení jsou malé.

Příklad zapojení obvodu pro spínání tyristoru při průchodu napětí nulou podle vynálezu je uveden na připojeném výkrASU.

Na vvltnsu je mezi prvou napájecí svorkou 16 a druhou wpájta' svorkou 17 připojena sériová kombinace zátěže 18 a tyristoru

1. Anoda 2 tyristoru 1 je spojena přes blokovací odpor 19 s bází 6 ovládacího tranzistoru % ^a přes kapacitu 25 s emitorem 2 téhož ovládacího tranzistoru 2· Emitor 2 ovládacího tranzistoru *> je dále spojen s konci prvého odporů 20. třetího odporu 22, čtvrtého odporu 25 a s katodou 14 Zenerovy diody 12,. Kolektor 8 ovládacího tranzistoru 2 3« spojen s řídící elektrodou £ tyristoru 1. Katoda 2 tyristoru 1 je spojena s anodou 15 Zenerovy diody 13 a s konci druhého odporu 21 a pátého odporu 24. Zbývající konce prvého odporu 20 a druhého odporu 21 vytvářejí střed vstupního odporového děliče 26, který je spojen s bází 10 řídícího tranzistoru 2· Zbývající konec třetího odporu 22 je spojen , ý

225 219 s kolektorem 12 řídícího tranzistoru £ a s bází 6 ovládacího tranzistoru 2· Emitor 11 řídícího tranzistoru 2 j® spojen se středem druhého odporového děliče 27. který je vytvořen spojením zbývajících konců čtvrtého odporu 25 a pátého odporu 24.

Obvodu pro spínání tyristoru při průchodu napětí nulou se využije při klopných regulacích vytápění, osvětlení, vlhkosti, proudění awdií, atp. Typickými příklady jsou energetika, teplárenství, farmacie, osvětlení interiérů, akvaristika, atp.

Claims (1)

1. y předmět vynálezu

   225 219

   Obvod pro spínání tyristoru při průchodu napětí nulou obsahujíoí sériovou kombinaci zátěže a tyristoru, řídící stupefi, ovládací stupeň a stabilizační stupeň, vyznačující se tím, že mezi prvou napájecí svorkou /16/ a druhou napájeoí svorkou /17/ jsou připojeny zátěž /18/ a tyristor /1/, přičemž anoda /2/ tyristoru /1/ je spojena přes blokovací odpor /19/ s bází /6/ ovládacího tranzistoru /5/, která je dále spojena s kolektorem /12/ řídícího tranzistoru /9/ a s třetím odporem /22/ přičemž anoda /2/ tyristoru /1/ je dále spojena přes kapacitu /25/ s emitorem /7/ ovládacího tranzistoru /5/ s konci prvého odporu /20/, třetího odporu /22/, čtvrtého odporu /25/ a s katodou /14/ Zenerovy diody /15/ s tím, že řídící elektroda /4/ tyristoru /1/ je spojena s kolektorem /8/ ovládacího tranzistoru /5/ a dále s tím, že katoda /5/ tyristoru /1/ je spojena s anodou /15/ Zenerovy diody /15/, s koncem druhého odporu /21/ a pátého odporu /24/, přičemž zbývající konec druhého odporu /21/ je spojen se zbývajícím konoem prvého odporu /20/ a bází /10/ řídícího tranzistoru /9/ a přičemž zbývající konec pátého odporu /24/ je spojen se zbývajícím koncem Čtvrtého odporu /25/ a s emitorem /11/ řídícího tranzistoru /9/·

   1 výkres