CS265570B1 - Samovypínací spínací obvod pro ovládání pracovní zátěže stejnosměrným napětím - Google Patents

Abstract

Uvedený samovypínací spínací obvod používá tyristor ve funkci spínacího prvku a trvale napájený kondenzátor jako zásobník elektrické energie. Zatímco je kondenzátor svým kladným pólem, připojeným přes odpor v sérii s usměrňovači diodou k první svorce zdroje střídavého napájecího napě­ tí, zapojen k prvnímu vývodu pracovní zá­ těže a tyristor svou anodou k druhému vývodu pracovní zátěže a svou katodou jednak k zápornému pólu kondenzátoru, jednak k druhé svorce zdroje střídavého napájecího napětí, na anodu tyristoru a zároveň k druhému vývodu pracovní zátě­ že je zapojena svou katodou vypínací dioda, která je svou anodou připojena na společ­ ný bod zmíněného odporu a usměrňovači diody.

Description

Vynález se týká samovypínacího spínacího obvodu pro ovládání pracovní zátěže, např. elektromagnetů, Stejnosměrným napětím, používajícího tyristor ve funkci spínacího prvku a trvale napájený kondenzátor jako zásobník elektrické energie.

Jak známo, u samovypínacích obvodů výše uvedeného druhu a vlastností je rychlá samovypínací schopnost odvislá od stejně rychlé funkce vypínání tyristorů. Dosud se proto běžný spínací obvod opatřoval pomocným obvodem s dalším tyristorem nebo monostabilním klopným obvodem, což podstatně zvyšovalo složitost zapojení.

U jiného známého provedení je k vypínání tyristorů použito transformátoru superponovaného střídavého napětí, který je vřazen do výkonového obvodu tyristorů. Zde je ovšem zapojení komplikováno tím, že napájecí transformátor musi mít zvláštní vinutí, které musi být dimenzováno na špičkové hodnoty proudu v obvodu tyristorů, které jsou desetkrát až patnáctkrát vyšší než trvalé proudy odebírané z transformátoru.

Okolem vynálezu proto je opatřit úvodem zmíněný o sobě známý samovypínací spínací obvod takovým zapojením, zejména v oblasti vypínání tyristorů, které je ve srovnání se známými provedeními podstatně jednodušší a které také nevyžaduje žádné dimenzování s ohledem na proudy probíhající hlavním obvodem tyristorů a pracovní zátěže.

Tento úkol je splněn podle vynálezu tím, .že kondenzátor je svým kladným pólem, připojen přes odpor v sérii s usměrňovači diodou k první svorce zdroje střídavého napájecího napětí a k prvnímu vývodu pracovní zátěže, tyristor je svou anodou připojen k druhému vývodu této pracovní zátěže a svou katodou jednak k zápornému pólu uvedeného kondenzátoru, jednak k druhé svorce zdroje střídavého napájecího napětí, na anodu tyristorů a zároveň k druhému vývodu pracovní zátěže je zapojena svou katodou vypínací dioda, která je svou anodou připojena na společný bod zmíněného odporu a usměrňovači diody,

Samovypínací spínací obvod podle vynálezu je timto opatřením podstatně zjednodušen, přičemž si však plně zachovává rychlou samovypínací schopnost.

Jeho konkrétní provedení je znázorněno na přiložených výkresech, kde představuje obr. 1 schéma zapojení s částečným použitím bloků a obr. 2a až 2f ve stejném časovém měřítku průběh střídavého napájecího napětí, průběh střídavého napájecího napětí během vypínacího děje, průběh napětí kondenzátoru a úroveň vypínacího napětí tyristorů, průběh napětí a úroveň vypínacího napětí tyristorů, průběh řídicího impulsu a průběh proudu tyristorem;

Podle obr. 1 je k první svorce _1 zdroje 2_ střídavého napájecího napětí, např. sekundárního vinutí sítového transformátoru, připojen prvním vývodem 2 odpor 4_, jehož druhý vývod 2 je zapojen skrze společný bod 2 ^s anodami usměrňovači diody T_ a vypínací diody 2· Přitom je katoda usměrňovači diody T_ zapojena ke kladnému pólu kondenzátoru 2 ^a zároveň k prvnímu vývodu 10 pracovní zátěže 21» např. elektromagnetů. Druhý vývod 12 pracovní zátěže 11 je pak spojen s katodou vypínací diody 2 a zároveň s anodou tyristorů 12, který je spínán pomocí impulsů přiváděných na jeho řídicí elektrodu 14. Konečně jě katoda tyristorů 21 zapojena k zápornému pólu kondenzátoru 2 ^a zároveň k druhé svorce 15 zdroje 2 střídavého napájecího napětí.

Funkce samovypínacího obvodu podle vynálezu, zapojeného podle obr. 1 je se zřetelem k obr. 2a až 2f následující:

Po zapnutí zdroje 2 střídavého napájecího napětí je nabíjen kondenzátor 2 přes odpor 2 a usměrňovači diodu 7_ na špičkovou hodnotu VI střídavého napájecího napětí (obr. 2a,

2c). Tyristor 13 je uzavřen (obr. 2d, 2f) a vypínači didoa 2 je mimo funkci: pracovní zátěží 21 neprotéká proud.

Po příchodu impulsu na řídicí elektrodu 14 tyristorů 13 v určitém časovém bodě Tl (obr. 2e) je náboj kondenzátoru 2 vybíjen (obr. 2c) přes pracovní zátěž 11. Současně se také začíná uplatňovat vypínací dioda j) (obr. 2b), která přes otevřený tyristor 13 odvádí kladné půlvlny střídavého napájecího napětí, dobíjejícího přes usměrňovači diodu T_ kondenzátor J5, do zdroje 2 střídavého napájecího napětí. Protože pracovní zátěž 11 je zapojena mezi katody usměrňovači diody 7_ a vypínací diody 8, dochází při záporné periodě střídavého napájecího napětí k poklesu hodnoty napětí na tyristoru 13 (obr. 2d). Po uplynutí časového rozpětí tl, které odpovídá několika periodám střídavého napájecího napětí, je v konečném časovém bodě T2 snížena hodnota napětí na tyristoru 13 pod hodnotu V3 vypínacího napětí a tyristor 13 se vypne.

Na společném bodě £ odporu _4 a usměrňovači diody 7_ je přitom střídavé napájecí napětí dík odporu 4 sníženo (obr. 2b) na hodnotu V2 umožňující zánik proudu tyristorem 13.

Průběh proudu tyristorem 13 ukazuje obr. 2f. V časovém bodě TI, odpovídajícímu okamžiku příchodu impulsu na řídicí elektrodu 14 tyristoru JL3., prudce vzroste hodnota Al proudu. Přechodný děj následně doznívá až do konečného časového bodu T2, ve kterém hodnota Al proudu poklesne pod hodnotu A2 přídržného proudu, kdy dojde k vypnutí tyristoru 13 jak výše uvedeno

Okamžitě po dosažení konečného časového bodu T2 je znovu nabíjen kondenzátor 9 na špičkovou hodnotu VI střídavého napájecího napětí (obr. 2c) a samovypínací spínací obvod je připraven pro převzetí dalšího impulsu k sepnutí.

Claims (2)

1. Samovypínací obvod pro ovládání pracovní zátěže, např. elektromagnetu, stejnosměrným napětím, používající tyristor ve funkci spínacího prvku a trvale napájený kondenzátor jako zásobník elektrické energie, vyznačený tím, že kondenzátor (9) je svým kladným pólem připojen přes odpor (4) v sérii s usměrňovači diodou (7) k první svorce (1) zdroje (2) střídavého napájecího napětí a k prvnímu vývodu (10) pracovní zátěže (11), tyristor (13) je svou anodou připojen k druhému vývodu (12) této pracovní zátěže (11) a svou katodou jednak k zápornému pólu uvedeného kondenzátoru (9), jednak k druhé svorce (15) zdroje (2) střídavého napájecího napětí, na anodu tyristoru (13) a zároveň k druhému vývodu (12) pracovní zátěže (11) je zapojena svou katodou vypínací dioda (8), která je svou anodou připojena na společný bod (6) zmíněného odporu (4) a usměrňovači diody (7).
2. 2 výkresy