DE1762831C

DE1762831C - Bistable multivibrator for two large AC loads

Info

Publication number: DE1762831C
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 5200 Siegburg. H03f 1-32 Koch
Original assignee: Rheinisch-Westfälische Isolatoren-Werke GmbH, 5200 Siegburg
Publication date: 1971-11-18

Description

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Die Erfindung betrifft eine bistabile Kippschaltung Thyristors, parallel dazu mit einem dritten Widerzum Leistungsumschalten zwischen zwei Wechsel- stand und parallel dazu mit dem einen AnschlußThe invention relates to a bistable flip-flop thyristor, in parallel with a third resistor for switching power between two alternating states and in parallel with it with one connection

ftromlasten mit zwei mit Wechselstrom betriebenen, der ersten Wechselstramlast verbunden ist, daß zwije einen Steuereingang aufweisenden, gegenläufigen sehen der Anode und dem Gitter des ersten gegen-Thyristoren, die durch einen kurzen Spannungs- 5 läufigen Thyristors der erste Steuereingang und ein ftromlasten with two alternating current operated, the first alternating current load is connected, that between two each having a control input, opposite see the anode and the grid of the first counter-thyristors, the first control input and a short voltage thyristor

impuls umschaltbar sind, zweiter Widerstand liegen, daß zwischen der Anodepulse are switchable, second resistor that lie between the anode

Eine derartige bekannte bistabile Kippschaltung und dem Gitter des zweiten gegenläufigen ThyristorsSuch a known bistable multivibrator and the grid of the second counter-rotating thyristor

(vgl. Zeitschrift »Industrie-Elektrik+Elektronik«, der dritte Widerstand, ein Kondensator, 1er zweite(See the magazine "Industrie-Elektrik + Elektronik", the third resistor, a capacitor, 1's second

13. Jahrgang, 1968, Nr. 37, S. 140) weist einen von Steuereingang und ein erster Widerstand liegen, daß13th year, 1968, No. 37, p. 140) has a control input and a first resistance that lie

der Wechselstromquelle gespeisten Taktgeber auf, io der andere Anschluß der ersten Wechselstromlastthe alternating current source fed clock, io the other terminal of the first alternating current load

der ein Flip-Flpp steuert, von dem je ein Ausgang mit der Kathode des ersten gegenläufigen Thyristors mit dem Steuergitter der beiden gegenläufigen" verbunden ist, dessen Gitter mit dem an den zweitenwhich controls a flip-flop, each of which has an output with the cathode of the first counter-rotating thyristor with the control grid of the two opposing "is connected, whose grid with that of the second

Thyristoren verbunden ist. Auf diese Weise zündet Steuereingang angeschlossenen Kondensatorpol ver-Thyristors is connected. In this way, the control input ignites the connected capacitor pole

das Füp-Flop abwechselnd den einen oder den üunden ist, und daß der andere Anschluß der zwei-the fip-flop is alternately one or the other, and that the other connection of the two-

»nderen gegenläufigen Thyristor, so daß die mit dem 15 ten Wechselstromlast mit der Kathode des zweiten»Change thyristor rotating in opposite directions, so that the one with the 15th alternating current load with the cathode of the second

jeweiligen Thyristor in Reihe liegende Wechselstrom- Thyristors verbunden ist.respective thyristor in series AC thyristor is connected.

Jast erregt wird. Wenn ein kurzer Steuerimpuls (größetiordnungs-Jast is aroused. If a short control impulse (maximum order

Es sind auch bereits verschiedene Triggerschaltun- mäßig einige ms lang) z. B. in den ersten Steuergen (vgl. Zeitsciirift »Elektronik«, 1968, Heft 4, eingang eingespeist wird, wird der erste gegenläufige S. 105 bis 110) zur Triggerung von gegenläufigen ao Transistor leitend gemacht und durch das aus dem Transistoren bekannt. Zum Beispiel (vgl. a. a. O., dritten Widerstand und dem Kondensator bestehende S. 106, Bild H) wird ein Ladekondensator von /?C-Glied auch nach Aufhören des Steuerimpulses einer Halbwellenspannung aus der Wechselstrom- leitend gehalten, so daß die erste Wechselstromlast quelle aufgeladen, wobei jedoch eine Gleichrichter- erregt bleibt. Erst bei Anlegen eines kurzen Steuerbrücke aus der Wechselspannung eine ansteigende as impulses am zwerien Steuereingang geht der erste Betriebsspannung für eine Schaltung von Komple- gegenläufige Thyristor in den gesperrten Zustand mentär-Tiansistoren macht und den Kippvorgang über, während jetzt der zweite gegenläufige Transibewirkt. Dadurch entstehen Zündimpulse beim stör leitet und damit die zweite Wechselstromlast Durchschalten de» einen Transistors. Diese Zünd- erregtThere are also various trigger circuits a few ms long) z. B. in the first control genes (cf. Zeitsciirift "Electronics", 1968, No. 4, input is fed, the first counter-rotating P. 105 to 110) to trigger opposing ao transistor made conductive and through the out of the Known transistors. For example (see ibid., Third resistor and the capacitor existing P. 106, Fig. H) is a charging capacitor of /? C element even after the control pulse has ceased a half-wave voltage from the alternating current is kept conductive, so that the first alternating current load source charged, but a rectifier remains energized. Only when a short control bridge is created from the alternating voltage and a rising pulse at the two control inputs does the first go Operating voltage for a circuit of completely opposite thyristors in the blocked state mentär-Tiansistoren makes and the tilting process over, while now the second counter-rotating Transi is working. This creates ignition pulses when the disturbance conducts and thus the second alternating current load Switching through the one transistor. This ignition excites

impulse werden in einep gege^nläufigen Thyristor 30 Zur Erzeugung der kurzen Impulse kann an diepulses are in a p gege ^nl äufigen thyristor 30 to generate the short pulses can take the

geleitet, der dadurch leitend wird und Strom durch bei'-m Steuereingänge jeweils ein einfacher elektro-which then becomes conductive and current through each of the m control inputs is a simple electrical

eine einzige Wechselstromlast flieP -n läßt. mechanischer Taster angeschlossen sein, der nurallows a single AC load to flow. mechanical button must be connected, the only

Eine andere dieser Schaltungen (vgl. a. a. O., kurzzeitig (d. h. für einige ms) betätigt zu werdenAnother of these circuits (see ibid., To be actuated briefly (i.e. for a few ms) S. 110, Bild 29) ist für den Keversierantrieb eines braucht.P. 110, Fig. 29) is a necessity for the Keversier drive. Incuktionsmotors vorgesehen. Bei dieser Schaltung 35 Es ist also ersichtlich, daß die erfindungsgemäßeIncuction motor provided. In this circuit 35 it can be seen that the inventive

ist jedem gegenläufigen Thyristor je ein Fotothyristor bistabile Kippschaltung trotz der einfacheren An-every opposing thyristor has a photothyristor bistable trigger circuit despite the simpler connection

zugeordnet. Der jeweils durch Licht aufgesteuerte steuerung im Vergleich zum bekannten Stand derassigned. The control system controlled by light compared to the known state of the

Fotothyristor zündet den zugehörigen gegenläufigen Technik zusätzlich im Aufbau wesentlich verein-Photothyristor ignites the associated counter-rotating technology in addition to the structure, which is essentially Thyristor und legt die in Reihe liegende Feldwick- facht ist.Thyristor and sets the field winding that is in series.

lung an die Wechselstromquelle, während ein Kon- 40 Die erfindungsgemäße Schaltung wird an Hand densator mit der anderen Wicklung das Drehfeld der Zeichnung näher erläutert, erzeugt. Erhält der andere Fotothyristor Licht, Wird der erste Steuereingang mit dem Schalter 51 kehren sich die Verhältnisse und somit der Drehsinn geschlossen, öffnet der erste gegenläufige Thyristor um. Die Fotothyristoren arbeiten mit Halbwellen- TrI (z.B. 6Ampere), weil ein Gitterstrom von der spannungen aus einem Brückengleichrichter, damit 45 Anode über den WiderstandR2, der z.B. Ski? ist, sie beim Wegnehmen des Lichts im Nulldurchgang zum Gitter nach der Kathode fließt. Gleichzeitig abschalten. Diese bekannte Schaltung hat zunächst wird der Kondensator C, der eine Kapazität von als Nachteil, daß einer der beiden Fotothyristoren 0,33 μΡ haben kann, über den Widerstand R 2 aufständig mit Licht beaufschlagt werden muß, um geladen. Bei offenem Schalter 52 wird der Kondendas Laufen des Induktionsmotors bzw. die Erregung 50 sator C über Gitter zur Kathode entladen. Es fließt mindestens einer der Wechselstromlasten zu unter- also weiterhin ein Gitterstrom, der den Thyristor 7Vl halten. Ferner wird der Betrieb instabil, wenn beide offenhält. Ist der Kondensator so groß gewählt, daß Fotothyristoren gleichzeitig bestrahlt werden. Schließ- er beim Nulldurchgang noch nicht ganz entladen ist lieh erhöht auch hier der BrUckengleichrichter den und noch eine Spannung führt, die über der Zünd· Aufwand nicht unbeträchtlich. 95 spannung des Steuergitters liegt, zündet nach dem NuII-ment to the alternating current source, while a condenser 40 The circuit according to the invention is explained in more detail using the capacitor with the other winding, the rotating field of the drawing is generated. If the other photothyristor receives light, if the first control input with switch 51 is reversed and the direction of rotation is closed, the first counter-rotating thyristor opens. The photothyristors work with half-wave TrI (eg 6Ampere), because a grid current from the voltages from a bridge rectifier, thus 45 anode via the resistor R2, which eg ski? is, it flows when removing the light in the zero crossing to the grid after the cathode. Switch off at the same time. This known circuit initially has the capacitor C, which has a capacitance as a disadvantage that one of the two photothyristors can have 0.33 μΡ, must be continuously exposed to light via the resistor R 2 in order to be charged. With the switch 52 open, the condensate running of the induction motor or the excitation 50 Sator C is discharged through the grid to the cathode. At least one of the alternating current loads flows under - that is, a grid current that holds the thyristor 7Vl. Furthermore, if both hold open, the operation becomes unstable. Is the capacitor chosen so large that photothyristors are irradiated at the same time. The normally open contact is not yet fully discharged at the zero crossing, and the bridge rectifier also increases the voltage here and still carries a voltage which is not inconsiderable above the ignition effort. 95 voltage of the control grid, ignites after the zero

DemgegenUber ist es Aufgabe der Erfindung, die durchgang die entgegengesetzte Halbwelle sofort neuIn contrast, it is the object of the invention to immediately re-pass the opposite half-wave Schaltung der etagaiy getn Axt so auszubilden, and halt damit den Thyristor für eine wettere Halb-Circuit of the etagaiy getn ax in such a way, and hold with it the thyristor for a weather half-

da0 sie otme erne Gietchrtehterbrucke bzw. ein wette bis zum erneuten Nufldnrehgang offen. Gteich-that they erne erne Gietchrtehterbrucke or a bet is open until the next Nufldnrehgang. Pool

Flip-Ftop om und zum Umschalten von der zeitig wird der Kondensator C aber die Wechsel·Flip-Ftop om and to switch from the early the capacitor C but the change

einen auf dte andere Wechselstromlaet nur kurze e» strömtest ALI (2. B. 1200 W), die Kathode und dasone to the other alternating current load only short current test ALI (2nd B. 1200 W), the cathode and that

Steuerimpulse benötigt, die zudem in einfacher Weise Steuergitter des Thyristor» fr 1 erneut aufgeladen,Control pulses are required, which also simply recharges the control grid of the thyristor »for 1,

erzeugt werden können. Damit wiederholt sich der Vorgang nach erneutemcan be generated. The process is then repeated after another

Diese Aufgab« wird dadurch gelöst, daB der eine Nundurchgang, auch wenn der Schalter Sl wiederThis task is solved by the fact that the one pass through, even if the switch S1 Fd der WechseletromquetJe mit der Anode des geöffnet ist.Fd the WechseletromquetJe with the anode of the is open.

ersten gegenlteftgen Thyristors und parallel dazu eg WW der zweite Steuereingang rah dem Schulter 52first opposite thyristor and parallel to it eg WW the second control input near the shoulder 52

mit dem einen AmcbtuS der zweiten Wechselstrom- geschlossen, wird auch die Gitterspannung gleichwith one amp; closed with the second alternating current, the grid voltage is also the same

last verbunden IM, daß der andere Pol der Wechsel· Null, da das Steuerghtcr mit der Kathode kurz»·last connected IM that the other pole is the change · zero, since the control gear with the cathode short »·

Stromquelle mit der Anode des zweiten gegenläufigen schlossen ist und der Kondensator C damit entladenCurrent source is connected to the anode of the second counter-rotating and the capacitor C is thus discharged

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wird, so daß dem Steuergiuer nach dem Nulldurchjang keine Spannung mehr zur Vertilgung steht und daher die folgende Halbwelle nicht mehr zünden kann, Der zweite gegenläufige Thyristor Tr2 (z, B, 6 Ampere) wird gleichzeitig geöffnet, da seinem S Steuergitter über die zweite Wechselstromlast RL 2 (z. B. 1200W) und über den Widerstand R1, der z. B. ebenfalls 5 kQ ist, Spannung zugeführt wird. Sobald der Thyristor TrI geöffnet wird, ist das Steuergitter des Thyristors Tr 2 von dort über den Widerstand R1 kurzgeschlossen. Damit erhält der Thyristor Tr 2 keine £,-nügende Steuerspannung mehr und geht in den gesperrten Zustand,is such that the Steuergiuer after Nulldurchjang no voltage is more for destroying and therefore, the following half-wave can ignite not, the second opposing thyristor Tr 2 (for example, B, 6 amps) is simultaneously opened, since its S control grid second via AC load RL 2 (z. B. 1200W) and across the resistor R 1, the z. B. is also 5 kΩ, voltage is supplied. As soon as the thyristor TrI is opened, the control grid of the thyristor Tr 2 is short-circuited from there via the resistor R 1. This means that the thyristor Tr 2 no longer receives a sufficient control voltage and goes into the blocked state,

Die Wechselstromlast ALI liegt also bei kurzzeitig geschlossenem Schalter Sl an Spannung, wird aber bei Betätigung des Schalters 52 stromlos, während dann die Wechselstromlast AL 2 Spannung erhält.The alternating current load ALI is therefore brief closed switch Sl to voltage, but is de-energized when the switch 52 is actuated, while then the AC load AL 2 receives voltage.

Der zwischen der ersten Wechselstromlast KH •nd dem Kondensator C angeschlossene Widerstand R 3 ist z, B. 500 Ω, die Wechselspannung 220 V. The resistor R 3 connected between the first alternating current load KH • nd the capacitor C is, for example, 500 Ω, the alternating voltage is 220 V.

Die Zeitdauer, in der der Schalter Sl bzw, 52 geschlossen bleiben muß, um uen jeweiligen Betriebszustand herbeizuführen, liegt In' der Größenordnung von Millisekunden. Die Schaltleistung hängt vom verwendeten Thyristortyp ab und liegt etwa bei 10 LW.The time in which the switch S1 or 52 is closed must remain in order to uen the respective operating status bring about is in 'the order of milliseconds. The switching capacity depends on the used Thyristor type and is around 10 LW.

Claims

Claim:

Bistable multivibrator for switching power between two AC loads with two

aoao mit Wechselstrom betriebenen, je einen S euereingang anweisenden, gegenläufigen Thyrljoren, die durch einen kurzen Spannungsimpuls umschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet,alternating current operated thyrljors, each instructing a control input, which can be switched by a short voltage pulse, characterized in that,

defli one pole (2) of the alternating current source is connected to the anode of the first counter-rotating thyroid (TrI) and parallel to it with one connection of the second alternating current load (R 12), that the other pole (1) of the alternating current source is connected to the anode of the second counter-rotating thyristor (Tr 2), in parallel with a third resistor (R 3) and in parallel with one terminal of the first alternating current load (R 11) is connected that between the anode and the grid of the first counter-rotating thyristor (TrI) the first control input (S 1) and a second resistor (Λ2) are that between the anode and the grid of the second counter-rotating thyristor (Tr 2) the third resistor (A3), em capacitor (C \, the second control input (52) and a first 'resistor (R 1) lie that the other terminal of the first alternating current load (All) is connected to the cathode of the first counter-rotating thyristor (TrI), the grid of which is connected to the capacitorp connected to the second control input (52) ol is connected and that the other terminal of the second alternating current load (R 12) is connected to the cathode of the second thyristor (Tr2).

1 sheet of drawings