RU2343622C1 - Method for thyristor transistor switch control and device for its realisation - Google Patents
Method for thyristor transistor switch control and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343622C1 RU2343622C1 RU2007141724/09A RU2007141724A RU2343622C1 RU 2343622 C1 RU2343622 C1 RU 2343622C1 RU 2007141724/09 A RU2007141724/09 A RU 2007141724/09A RU 2007141724 A RU2007141724 A RU 2007141724A RU 2343622 C1 RU2343622 C1 RU 2343622C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thyristor
- transistor
- switch
- resistor
- emitter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно используется в источниках питания постоянного тока, и предназначено использование тиристора (симистора) в переключающих устройствах для управления транзисторным ключом в динамичном режиме сравнимым логическим уровнем 1 и 0.The invention relates to the field of electrical engineering, namely, it is used in DC power sources, and the use of a thyristor (triac) in switching devices for controlling a transistor switch in dynamic mode with a comparable logic level of 1 and 0 is intended.
Известно, что в источниках питания постоянного тока широко используются тиристоры, которые легко включаются, но отключение вызывает определенную трудность по управляющей цепи тиристора.It is known that thyristors are widely used in DC power supplies, which can be easily turned on, but disconnecting causes a certain difficulty along the thyristor control circuit.
Известны способы отключения тиристоров в цепях постоянного тока.Known methods for disconnecting thyristors in DC circuits.
а) Способ, содержащий источник питания, к которому подключен тиристор через цепь нагрузки и размыкающий контакт выключателя.a) A method comprising a power source to which a thyristor is connected through a load circuit and an opening contact of a switch.
б) Способ, содержащий источник питания, к которому подключен тиристор через цепь нагрузки, а параллельно тиристору подключен замыкающий контакт выключателя.b) A method comprising a power source to which a thyristor is connected via a load circuit, and a closing contact of a switch is connected in parallel with the thyristor.
в) Способ, содержащий источник питания, к которому подключен тиристор через цепь нагрузки, а параллельно тиристору подключен коммутирующий транзистор.c) A method comprising a power source to which a thyristor is connected via a load circuit, and a switching transistor is connected in parallel with the thyristor.
(Я.С.Кублановский. Тиристорные устройства. М.: Радио и Связь, 1987, с.35, рис.15.)(Ya.S. Kublanovsky. Thyristor devices. M: Radio and Communication, 1987, p. 35, Fig. 15.)
Наиболее близким по способу отключения тиристора при токе меньше удерживающего является способ, содержащий источник питания, к которому подключен тиристор через цепь нагрузки и дополнительное сопротивление, а параллельно дополнительному сопротивлению подключен размыкающий контакт выключателя. (Я.С.Кублановский. Тиристорные устройства. М.: Радио и Связь, 1987, с.35, рис.15, п.г.)The closest way to turn off the thyristor at a current less than the holding one is the method containing a power source, to which the thyristor is connected through the load circuit and additional resistance, and in parallel with the additional resistance, the breaker opening contact is connected. (Ya.S. Kublanovsky. Thyristor devices. M: Radio and Communication, 1987, p. 35, fig. 15, p.g.)
Недостатком известного способа отключения тиристора является использование контактного размыкания.A disadvantage of the known method of turning off the thyristor is the use of contact opening.
Известно устройство - размыкатель цепи постоянного тока - содержащее источник питания постоянного напряжения, минусовой вывод которого подключен к катоду первого тиристора, а плюсовой вывод которого включен в первую общую точку с первым выводом нагрузки и с катодом вентиля. Анод вентиля образует вторую общую точку с вторым выводом нагрузки, входным зажимом первой катушки индуктивности, анодом второго тиристора, минусовыми выводами первого конденсатора и дополнительного источника постоянного напряжения. Плюсовой вывод дополнительного источника постоянного напряжения подключен к входному зажиму балластного сопротивления, выходной зажим которого образует третью общую точку с плюсовым выводом первого конденсатора и с входным зажимом коммутатора. Выходной зажим коммутатора соединен в четвертую общую точку с катодом второго тиристора, с выходным зажимом второй катушки индуктивности и с одним из выводов второго конденсатора. Анод первого тиристора образует пятую общую точку с выходным зажимом первой катушки индуктивности, с выходным зажимом второй катушки индуктивности и с другим выводом второго конденсатора. (Патент РФ №2305366, Н03К 17/00, 2007.)A device is known - a DC circuit breaker - containing a constant voltage power source, the negative terminal of which is connected to the cathode of the first thyristor, and the positive terminal of which is included in the first common point with the first output terminal and with the valve cathode. The anode of the valve forms a second common point with the second output terminal of the load, the input terminal of the first inductor, the anode of the second thyristor, the negative terminals of the first capacitor and an additional constant voltage source. The positive terminal of the additional DC voltage source is connected to the input terminal of the ballast resistance, the output terminal of which forms the third common point with the positive terminal of the first capacitor and with the input terminal of the switch. The output terminal of the switch is connected to the fourth common point with the cathode of the second thyristor, with the output terminal of the second inductor and with one of the terminals of the second capacitor. The anode of the first thyristor forms a fifth common point with the output terminal of the first inductor, with the output terminal of the second inductor and with the other terminal of the second capacitor. (RF patent №2305366, Н03К 17/00, 2007.)
Известное устройство предназначено для отключения мощных нагрузок. Недостатком устройства является использование дополнительного источника питания.The known device is designed to turn off powerful loads. The disadvantage of this device is the use of an additional power source.
Наиболее близким по технической сущности является устройство - импульсный источник света с накопителем энергии, содержащее источник питания, к которому через выключатель подключены два параллельных резистора, первый резистор подключен к общей точке базы транзистора, катоду диода и аноду тиристора, а второй токоограничивающий резистор подключен к коллектору транзистора, эмиттер которого подключен к лампе накаливания, которая соединяется с минусом источника питания через конденсатор, к общей точке эмиттера подключен анод диода и управляющий электрод тиристора через резистор, а управляющий электрод через другой резистор с катодом тиристора подключены к минусу источника питания. (Я.С.Кублановский. Тиристорные устройства. М.: Радио и Связь, 1987, стр.96, рис.64.)The closest in technical essence is a device - a pulsed light source with an energy storage device containing a power source, to which two parallel resistors are connected through a switch, the first resistor is connected to the common point of the transistor base, the diode cathode and the thyristor anode, and the second current-limiting resistor is connected to the collector a transistor, the emitter of which is connected to an incandescent lamp, which is connected to the minus of the power source through a capacitor, the anode of the diode is connected to the common point of the emitter and yayuschy electrode of the thyristor via a resistor, and the control electrode through another resistor to the cathode of the thyristor are connected to a minus power source. (Ya.S. Kublanovsky. Thyristor devices. M: Radio and Communication, 1987, p. 96, p. 64.)
Недостатком устройства является то, что вначале транзистор заряжает конденсатор через нагрузку, а затем производится быстрый разряд конденсатора через тиристор. Двойной способ коммутирования нагрузки не эффективен, применим только для эффекта мигания ламп накаливания небольшой мощности. Устройство в целом решает полезную задачу коммутирования нагрузки через тиристор, а транзистор служит вспомогательным (пассивным) элементом.The disadvantage of this device is that at first the transistor charges the capacitor through the load, and then the capacitor is quickly discharged through the thyristor. The double way of switching the load is not effective, it is applicable only for the effect of flashing incandescent lamps of low power. The device as a whole solves the useful task of switching the load through the thyristor, and the transistor serves as an auxiliary (passive) element.
Целью является расширение функциональных возможностей тиристора в источнике постоянного тока, который направлен именно управлять транзисторным ключом с мощным выходом в динамичном режиме для коммутирования любой нагрузки.The goal is to expand the functionality of the thyristor in a direct current source, which is aimed precisely to control a transistor switch with a powerful output in a dynamic mode for switching any load.
Поставленная цель достигается тем, что способ управления транзисторным ключом на тиристоре (симисторе) заключается в том, что управляющий электрод транзисторного ключа любой проводимости подключают положительным смещением к тиристорному переключателю между анодом тиристора и катодом диода, коллектором или эмиттером транзистора, таким образом закрывают цепь управляющего электрода ключа транзистора от связи с минусом, в том числе и через управляющий электрод тиристора, а нагрузку подключают в цепь коллектора или эмиттера ключа транзистора между источником питания плюс или минус, через тиристорный переключатель протекает переменно изменяющийся рабочий ток от цепи питающего входа, тиристор открывается током больше удерживающего и переводит базу ключа транзистора в отрицательное смещение, а отключается током меньше удерживающего и переводит базу ключа транзистора в положительное смещение, причем ток через тиристор раскладывают на два плеча и устанавливают следующую оптимальную пропорцию тока удерживания, переменно изменяющий ток через цепь тиристорного переключателя 10%…20%, при менее котором тиристор отключается, остальной установочный ток через резистор положительного смещения базы ключа транзистора.This goal is achieved in that the method of controlling the transistor switch on the thyristor (triac) is that the control electrode of a transistor switch of any conductivity is connected with a positive bias to the thyristor switch between the thyristor anode and the diode cathode, the collector or emitter of the transistor, thus closing the control electrode circuit the transistor key from the connection with the minus, including through the thyristor control electrode, and the load is connected to the collector or emitter circuit of the transient key of the torus between the power supply, plus or minus, through the thyristor switch, a variable working current flows from the supply input circuit, the thyristor opens with a current larger than the holding one and puts the base of the transistor key in a negative bias, and turns off with a current less than the holding one and puts the base of the transistor key in a positive bias the current through the thyristor is laid out on two shoulders and the following optimal proportion of the holding current is established, which alternately changes the current through the
Установочный ток через тиристор раскладывают дополнительно через третье плечо задатчика тока, который подключают параллельно резистору положительного смещения ключа транзистора.The installation current through the thyristor is additionally laid out through the third arm of the current generator, which is connected in parallel with the positive bias resistor of the transistor key.
Рабочий ток через тиристорный переключатель устанавливают подбором токоограничивающего резистора, который вводят между общей точкой анода тиристора и катода диода, коллектором или эмиттером транзистора тиристорного переключателя.The operating current through the thyristor switch is set by selecting a current-limiting resistor, which is introduced between the common point of the thyristor anode and the diode cathode, the collector or emitter of the thyristor switch transistor.
Рабочим током тиристорного переключателя управляют транзистором любой проводимости, который вводят в цепь питающего входа тиристорного переключателя.The thyristor switch operating current is controlled by a transistor of any conductivity, which is introduced into the supply circuit of the thyristor switch.
Принцип работы способа управления поясняется чертежами фиг.1-3.The principle of operation of the control method is illustrated by the drawings of figures 1-3.
Схема управления (фиг.1) содержит источник питания, транзисторный ключ 7, база которого через резистор 5 и плюс источника питания через резистор 4 подключена между анодом тиристора 8 и катодом диода 9 тиристорного переключателя 2. К тиристорному переключателю 2 подключен вход питающей цепи 6. Управляющий электрод тиристора 8 через резистор 3 подключен в цепь питающего входа 6, а через резистор 1 подключен с катодом тиристора 8 к минусу. Коллектор ключа транзистора 7 подключен к плюсу, а эмиттер через нагрузку Rн подключен к минусу.The control circuit (Fig. 1) contains a power source, a
Транзисторный ключ 7 может быть любой проводимости, а нагрузка Rн подключается к цепи эмиттера или коллектора между плюсом или минусом источника питания. Диод 9 закрывает базу ключа транзистора от связи с минусом, в том числе и через цепь управляющего электрода тиристора 8. Такую же функцию может выполнить переход коллектор-эмиттер или эмиттер-коллектор транзистора. Управляющий электрод тиристора 8 может подключаться к питающему входу 6 через резистор, или конденсатор, или диод, или стабилитрон, или комбинированно. Резистор 5 с транзистором n-p-n проводимостью в некоторых случаях может не устанавливаться, который в основном ограничивает импульсы высокого напряжения при переключениях.The
Схема работает следующим образом: с включением источника питания при закрытом состоянии тиристора 8 положительное смещение на базе закроет транзисторный ключ 7 с p-n-p проводимостью, а с n-p-n проводимостью откроет. При увеличении напряжения в цепи питающего входа 6, при токе больше удерживающего тиристор 8 откроется и перекинет в отрицательное смещение базу транзисторного ключа 7. Транзисторный ключ 7 с p-n-p проводимостью откроется и включит нагрузку Rн, а с n-p-n проводимостью закроется и отключит нагрузку Rн.The circuit works as follows: with the power supply turned on when the
Для эффективной работы схемы подбирают оптимальную пропорцию распределения минимального тока удерживания тиристора 8. Ток тиристора 8 устанавливают подбором сопротивления резистора 4 из расчета около 80…90% от тока удерживания и 10…20% через цепь питающего входа 6 тиристорного переключателя 2, меньше при котором тиристор 8 будет закрываться. Для примера, испытания проводились в цепи источника питания 12 В на симисторе ТС10-6 и на тиристорах КУ101Е, КУ101Г, удерживающий ток у которых составлял 2 мА…5 мА, при этом величина тока порога отключения тиристора 8 была всегда постоянна. Вновь тиристор 8 открывался при повышении напряжения на 0,7…0,9 В на питающем входе 6, который был подключен к тиристорному переключателю 2 через резистор 3 к. При токе удерживания тиристора более 7 мА установку тока удерживания тиристора через вход питающей цепи 6 производят по способу, изложенному в чертеже фиг.2.For effective operation of the circuit, the optimal proportion of the distribution of the minimum holding current of
Фиг.2 отличается от фиг.1 тем, что цепь базы смещения ключа транзистора 7 подключена к общей точке анода тиристора 8 через введенный диод 11, а катод диода 11 подключен к плюсу через задатчик тока 10. Между общей точкой анода тиристора 8 и диода 9 введен токоограничивающий резистор 12. В этой схеме рассматриваются два способа управления: через задатчик тока 10 и через введенный резистор 12.Figure 2 differs from figure 1 in that the bias circuit of the key of the
Диод 11 запирает от связи задатчик тока 10 с базой ключа транзистора 7 и улучшает динамику коммутации. Задатчик тока 10 является балластным элементом, может содержать построечный и токоограничивающий резистор. Им устанавливают минимальный ток удерживания тиристора 8 по цепи питающего входа 6.The
Токоограничивающий резистор 12 может дополняться построечным резистором. Данным способом задают момент включения и отключения тиристора 8 в зависимости от величины напряжения цепи питающего входа 6.The current limiting
Фиг.3 отличается от фиг.1 тем, что питающий вход 6 подключен к тиристорному переключателю 2 через введенный транзистор 14 и токоограничивающий резистор 13, а к базе подключен управляющий вход. Транзистор 14 может быть любой проводимости, который управляет рабочим током тиристора 8 или переводит тиристор 8 в открытое и закрытое состояние, который переключает транзисторный ключ 7.Figure 3 differs from figure 1 in that the
К примеру, при подключении к управляющему входу генератора пилообразных импульсов на выходе ключа транзистора 7 будут сигналы прямоугольных импульсов, а на примере чертежа фиг.9 и фиг.10 показана работа простого электронного реле.For example, when a sawtooth pulse generator is connected to the control input, the output of the key of the
Устройство реализации способа, содержащее источник питания, транзисторный ключ n-p-n проводимости, база которого через защитный резистор и плюс источника питания через резистор смещения подключены между анодом тиристора и катодом диода, а управляющий электрод тиристора через резистор, или резистор, последовательно соединенный стабилитрон или диод подключен к аноду диода или к эмиттеру транзистора, через другой резистор подключен к минусу с катодом тиристора, а коллектор ключа транзистора подключен к плюсу источника питания или подключен через нагрузочный резистор, а общая точка эмиттера через промежуточный резистор подключена к аноду диода тиристорного переключателя, а вторая параллельная цепь эмиттера - к выходу генератора, причем эмиттер и точка смещения базы транзистора подключены к минусу через конденсатор, а база транзистора подключена с эмиттером через защитный резистор, а с минусом через защитный конденсатор.A device for implementing the method, comprising a power source, a npn conductivity transistor switch, the base of which is connected between the thyristor anode and the diode cathode through a bias resistor and a power source plus a bias resistor, and the thyristor control electrode is connected through a resistor or resistor, a zener diode or a diode connected in series to the diode’s anode or to the emitter of the transistor, through another resistor it is connected to the minus with the cathode of the thyristor, and the collector of the transistor key is connected to the plus of the power source or n through a load resistor, and the common point of the emitter through an intermediate resistor is connected to the anode of the diode of the thyristor switch, and the second parallel circuit of the emitter is connected to the output of the generator, and the emitter and the bias point of the transistor base are connected to the negative via a capacitor, and the base of the transistor is connected to the emitter through a protective resistor, and with a minus through a protective capacitor.
Общая точка промежуточного резистора и конденсатора соединена с эмиттером транзистора через введенный диод.The common point of the intermediate resistor and capacitor is connected to the emitter of the transistor through the input diode.
Параллельно ключу транзистора подключен второй составной транзисторный ключ p-n-p проводимости, эмиттер выходного транзистора подключен с плюсом источника питания, а коллекторы обоих транзисторов подключены к минусу через нагрузку, а вход базы составного транзистора подключен через один резистор к плюсу источника питания, а через второй резистор к точке смещения базы ключа транзистора.A second composite transistor pnp conduction key is connected in parallel with the transistor key, the emitter of the output transistor is connected to the plus of the power source, and the collectors of both transistors are connected to the minus through the load, and the input of the base of the composite transistor is connected through one resistor to the plus of the power source, and through the second resistor to the point bias base transistor key.
К выходу генератора подключен через токоограничивающий резистор анод диода второго тиристорного переключателя, а между катодом диода и анодом тиристора подключен управляющий электрод симистора, а фаза L через нагрузку и симисторный ключ подключена к общему проводу рабочего нуля N и корпуса.The anode of the diode of the second thyristor switch is connected to the output of the generator through a current-limiting resistor, and the control electrode of the triac is connected between the cathode of the diode and the anode of the thyristor, and phase L is connected to the common working zero wire N and the case through the load and the triac key.
Параллельно аноду и катоду тиристора подключен блокировочный транзистор любой проводимости, а база подключена к управляющему входу.In parallel to the anode and cathode of the thyristor, a blocking transistor of any conductivity is connected, and the base is connected to the control input.
Между коллектором транзистора и источником питания плюс или нагрузочным резистором введен светодиод оптопары, а параллельно светодиоду подключен защитный стабилитрон или резистор, а коллектор транзистора оптопары подключен к плюсу, а эмиттер подключен через резистор к базе первого транзистора усилительного каскада, причем база которого подключена к минусу через защитный конденсатор, а к эмиттеру через защитный резистор, а коллектор подключен к плюсу источника питания через резистор или подключен к коллектору второго транзистора усилительного каскада, который подключен к плюсу источника питания через нагрузку, а база подключена к эмиттеру первого транзистора и подключена к минусу и эмиттеру через резистор или последовательно соединенный диод.An optocoupler LED is inserted between the collector of the transistor and the power supply plus or with the load resistor, and a protective zener diode or resistor is connected in parallel with the LED, and the collector of the optocoupler transistor is connected to the plus, and the emitter is connected through the resistor to the base of the first transistor of the amplifier stage, the base of which is connected to the negative via a protective capacitor, and to the emitter through a protective resistor, and the collector is connected to the plus of the power source through a resistor or connected to the collector of the second transistor itelnogo cascade, which is connected to the positive power source through a load, and the base connected to the emitter of the first transistor and connected to the minus and the emitter through a resistor or diode connected in series.
Устройство генератора (фиг.4) содержит источник питания, транзисторный ключ 7, база которого через резистор 5 и плюс источника питания через резистор 4 подключены между анодом тиристора 8 и катодом диода 9. Управляющий электрод тиристора 8 через резистор 3 подключен к аноду диода 9, а через резистор 1 подключен к минусу с катодом тиристора 8. Коллектор транзистора 7 подключен к плюсу источника питания. Общая точка эмиттера транзистора 7 через диод 19 и промежуточный резистор 18 подключена к диоду 9 тиристорного переключателя 2, а общая точка диода 19 и промежуточного резистора 18 подключена с минусом через конденсатор 20, а к эмиттеру подключен выход генератора. К точке смещения базы транзистора 7 подключен конденсатор 15, а база с минусом подключена через защитный конденсатор 16, а с эмиттером через защитный резистор 17.The generator device (Fig. 4) contains a power source, a
Устройство работает следующим образом: с включением источника питания положительное смещение на базе откроет транзисторный ключ 7. Плюс эмиттера через диод 19 и промежуточный резистор 18 запитает тиристорный переключатель 2. Тиристор 8 откроется при токе, большем, чем ток удерживания, и переведет базу транзистора 7 в отрицательное смещение, ключ закроется. Ток через тиристор 8 станет меньше удерживающего, и тиристор 8 закроется. Вновь на базе транзистора 7 окажется положительное смещение, и цикл будет повторяться. Конденсатор 15 растягивает верхний (положительный) фронт открытого состояния транзистора 7, а конденсатор 20 растягивает нижний фронт закрытого состояния транзистора 7, и дополнительно подбором номинала промежуточного резистора 18 изменяют частоту переключений генератора. Промежуточный резистор 18 содержит один постоянный, или один построечный, или построечный дополняется последовательно и параллельно подключенными резисторами. Причем построечный резистор может быть в виде регулятора. Диод 19 запирает обратный разряд конденсатора в цепь выхода генератора. Управляющий электрод тиристора 8 подключают дополнительно с резистором 3 к аноду диода 9 или к эмиттеру транзистора 7 через стабилитрон или диод в случаях для установки порога открытия тиристора или для компенсации разницы падения напряжения перехода на диоде 9. Управляющему входу и питающему входу тиристора 8 при необходимости дополнительно подключают конденсатор для импульсного открытия тиристора.The device operates as follows: with the power supply turned on, a positive bias at the base will open the
Фиг.5 - устройство двухтактного генератора, отличающееся от фиг.4 тем, что коллектор ключа транзистора 7 подключен к источнику питания через нагрузочный резистор 24, а промежуточный резистор 18 подключен в виде построечного резистора, а к выходу генератора подключен контрольный светодиод 23 через резистор 22. Параллельно ключу транзистора 7 подключен составной транзисторный ключ на транзисторах 26 и 27 p-n-p проводимости. Вход базы составного транзисторного ключа 26 подключен через резистор 25 к плюсу источника питания, а через резистор 21 - к общей точке смещения базы ключа транзистора 7. Эмиттер выходного транзистора 27 подключен к плюсу, а коллекторы обоих транзисторов 26 и 27 подключены к минусу, через нагрузку - лампу 28.Figure 5 - device push-pull generator, different from figure 4 in that the key collector of the
Нагрузочный резистор 24 позволяет расширять диапазон регулирования сопротивления промежуточного резистора 18, с уменьшением которого улучшается динамика открывания ключа транзистора 7, но при этом ухудшается его закрывание.The
Составной транзисторный ключ p-n-p проводимости открывается и закрывается синхронно с тиристором 8, а транзисторный ключ 7 работает асинхронно.The composite transistor switch pnp conductivity opens and closes synchronously with the
Испытания проводились на лампе накаливания до 80 Вт.The tests were carried out on an incandescent lamp up to 80 watts.
Коммутирование лампы 28 производилось низкой частотой и регулирование накала - большой частотой подбором конденсаторов 15 и 20 и регулятора промежуточного резистора 18. Схема работает при токе удерживания тиристора 8 в пределах 3-15 мА, при этом паспорта транзисторов могут отличаться, в том числе в других схемах.The
Выделенные элементы в рамке под цифрой 29 - тиристорный переключатель 2, транзисторный ключ 7 и составной транзисторный ключ 26 и 27 - можно назвать тиристорно-транзисторный коммутатор или тиристорно-транзисторный ключ. Пример реализации в интегральном исполнении.The highlighted elements in the frame under the number 29 -
Фиг.6 - устройство регулятора мощности, отличающееся тем, что к выходу эмиттера транзистора подключен через резистор 32 анод диода 33 второго тиристорного переключателя. Между анодом тиристора 34 и катодом диода 33 подключен управляющий электрод симистора 35. Фаза L через нагрузку 36, симисторный ключ 35 подключена к общему проводу рабочего нуля N и корпуса.6 is a power control device, characterized in that the output of the transistor emitter is connected through a resistor 32 to the anode of the diode 33 of the second thyristor switch. Between the anode of the
Изменяя частоту генератора регулятором промежуточного резистора 18, изменяется угол открывания симистора 35. Подбором конденсаторов 15, 20 и резистора 32 добивается плавность регулирования.By changing the frequency of the generator by the regulator of the
Фиг.7 и фиг.8 - схемы устройства высоковольтного преобразователя, отличающиеся тем, что в генераторе параллельно аноду и катоду тиристора 8 подключен транзистор 38 p-n-p проводимости, а к базе подключен управляющий вход 37, которая блокирует и включает генератор, или управляющий вход может работать, как задающий генератор. Причем транзистор 38 может быть любой проводимости.Fig. 7 and Fig. 8 are diagrams of a high-voltage converter device, characterized in that a
Генератор схемы фиг.8 отличается от фиг.7 тем, что между нагрузочным резистором 24 и коллектором транзистора 7 введен светодиод 56 оптопары, а параллельно светодиоду 56 подключен стабилитрон 55. Коллектор транзистора 57 оптопары подключен к плюсу, а эмиттер подключен (фиг.7 - выход генератора подключен) через резистор 42 к базе первого транзистора 49 усилительного каскада. Причем база первого транзистора 49 подключена к минусу через защитный конденсатор 44, а к эмиттеру через защитный резистор 45. Коллектор первого транзистора 49 подключен через резистор 48 к плюсу между защитным диодом 47 и резистором 46 или подключается к коллектору второго транзистора 53, который подключен через защитный диод 52, нагрузка 54 (катушка зажигания) - к плюсу источника питания. Эмиттер первого транзистора 49 подключен к базе второго транзистора 53, база которого через резистор 50 и диод 51 подключена вместе с эмиттером к минусу. Плюс источника питания через защитный диод 47 и защитный резистор 46 подключен в схему питания генератора, а к плюсу и минусу генератора подключены параллельно конденсатор 39 и стабилитрон 43.The circuit generator of Fig. 8 differs from Fig. 7 in that an
В качестве нагрузочного элемента и контроля к выходу генератора подключают контрольный светодиод 41 через резистор 40 или только резистор, который особенно необходим при недостаточном токе, через светодиод 56 оптопары для открытия транзисторного ключа 57, а при большом токе параллельно светодиоду 56 оптопары устанавливают шунтирующий резистор. С оптопарой типа РС817 (SHARP) схема может работать без дополнительного нагрузочного элемента.As a load element and control, the
Сигнал низкого уровня на управляющем входе 37 открывает транзистор 38, генератор при этом отключается. Положительный уровень на входе 37 закрывает транзистор 38, и генератор включится, который запустит выходной каскад усилителя.The low level signal at the
Испытания проводились на катушке зажигания автомобиля Б117 автотрансформаторного типа, устойчивая пробойная дуга достигала максимально до 40 мм по схеме фиг.7, а по схеме фиг.8 до 30 мм. Снижение напряжения на выходе катушки производят подбором номиналов конденсатора 44, резистора 45, или дополнительно подключаются параллельно коллектору и эмиттеру выходного транзистора 53 конденсатор и стабилитрон.The tests were carried out on an ignition coil of an autotransformer type B117 car, a stable breakdown arc reached a maximum of 40 mm according to the scheme of Fig. 7, and according to the scheme of Fig. 8, up to 30 mm. The voltage at the output of the coil is reduced by selecting the values of the
Устройство может служить как многоимпульсный преобразователь для бесконтактных устройств зажигания на автомобиле и в сварочном производстве для работы оссилятора, или могут подключаться другие нагрузки, к примеру коммутироваться лампы накаливания или подключаться звуковая сирена и т.д. Причем схема может работать без защитных элементов 43, 46, 47 и 52.The device can serve as a multi-pulse converter for contactless ignition devices in a car and in welding production for the operation of the oscillator, or other loads can be connected, for example, incandescent lamps or an audible siren, etc. Moreover, the circuit can work without
Фиг.9 - устройство электронного реле. База транзистора 14 подключена к времязадающей цепочке, коллектор подключен к плюсу источника питания, а эмиттер подключен к питающему входу цепи тиристора 8 через токоограничивающий резистор 13 и диод 9. Резистор R4 - регулятор выдержки времени.Fig.9 is an electronic relay device. The base of the
Устройство работает следующим образом: включаем источник питания, транзисторный ключ 7 закрыт. При кратковременном нажатии кнопки SB1 зарядится конденсатор С1, откроется транзистор 14, который откроет тиристор 8, а тиристор переключит транзисторный ключ 7, катушка реле К1 включится. По мере разряда конденсатора С1 происходит снижение напряжения на нем. Это приводит к снижению напряжения на эмиттере транзистора 14, и при токе, меньше удерживающего, тиристор 8 закроется. Положительное смещение на базе закроет транзисторный ключ 7, и реле К1 отключится. Устройство при данных номиналах элементов и при удерживающем токе тиристора 8 - в пределах 3-5 мА. Время выдержки может доходить до 30 минут, а погрешность при стабильном источнике питания - в пределах 2-3%.The device operates as follows: turn on the power source,
Фиг.10 - устройство электронного реле на симисторе оптопары. Принцип работы аналогичен. Симистор оптопары типа МОС3063 или МОС3082, удерживающий ток у них в пределах 0,4-0,6 мА. По этой причине подключен составной транзисторный ключ (аналогично составному ключу на чертеже фиг.5) с большим входным сопротивлением. Управляющий вход светодиода оптопары подключен через стабилитрон и резистор, параллельно которым подключен вспомогательный конденсатор для импульсного открытия симистора. Стабилитрон служит для отсекания тока через светодиод оптопары при снижении напряжения на эмиттере транзистора 14. Этим добиваются увеличения времени выдержки.Figure 10 - device electronic relay triac optocouplers. The principle of operation is similar. Triac optocouplers type MOS3063 or MOS3082, holding their current within 0.4-0.6 mA. For this reason, a composite transistor switch is connected (similar to the composite key in the drawing of FIG. 5) with a large input resistance. The control input of the optocoupler LED is connected through a zener diode and a resistor, in parallel with which an auxiliary capacitor is connected to pulse open the triac. The zener diode serves to cut off the current through the LED of the optocoupler when the voltage at the emitter of the
При испытаниях время выдержки составило около 40 минут, а погрешность - в пределах 2%. Показатели значительно выше, чем на тиристоре КУ101.During testing, the exposure time was about 40 minutes, and the error was within 2%. The performance is significantly higher than on the KU101 thyristor.
Предлагается способ определения минимального тока удерживания тиристора любой структуры. Между источником питания плюс и минус подключают тиристорный ключ через токоограничивающий резистор и последовательно соединенный миллиамперметр или другой регистрирующий прибор. Причем параллельно источнику питания подключают электролитический конденсатор большой емкости. К управляющему входу через токоограничивающий резистор или конденсатор кратковременно подают импульс положительного напряжения. Фиксируют ток через тиристор по миллиамперметру, затем отключают источник питания. По мере разряда конденсатора будет снижаться ток через тиристор, и по моменту резкого отклонения стрелки миллиамперметра определяют минимальный ток удерживания.A method for determining the minimum holding current of a thyristor of any structure is proposed. A thyristor switch is connected between the power supply plus and minus through a current-limiting resistor and a milliammeter or other recording device connected in series. Moreover, in parallel with the power source, an electrolytic capacitor of large capacity is connected. A positive voltage pulse is briefly applied to the control input through a current-limiting resistor or capacitor. They fix the current through the thyristor by a milliammeter, then turn off the power source. As the capacitor discharges, the current through the thyristor will decrease, and the minimum holding current is determined by the moment of a sharp deflection of the arrow of the milliammeter.
Использование способа управления транзисторным ключом найдет применение в следующих электрических схемах устройств: электронное реле времени, к примеру коммутация катушек реле; следящих схемах, к примеру аварийные переключатели на блоках питания; генераторных схемах, к примеру высокочастотные сирены в охранных устройствах, высоковольтные преобразователи для катушек зажигания.Using the transistor switch control method will find application in the following electrical circuits of devices: electronic time relay, for example, switching relay coils; tracking circuits, for example emergency switches on power supplies; generator circuits, for example high-frequency sirens in security devices, high-voltage converters for ignition coils.
Составную часть устройства: тиристорный переключатель и транзисторный ключ - можно назвать тиристорно-транзисторный коммутатор или тиристорно-транзисторный ключ, который может реализоваться как единая интегральная схема. В этом случае понадобится регламентировать паспортные данные на минимальные токи удерживания.An integral part of the device: a thyristor switch and a transistor switch - you can call a thyristor-transistor switch or a thyristor-transistor switch, which can be implemented as a single integrated circuit. In this case, it will be necessary to regulate the passport data for the minimum holding currents.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007141724/09A RU2343622C1 (en) | 2007-11-09 | 2007-11-09 | Method for thyristor transistor switch control and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007141724/09A RU2343622C1 (en) | 2007-11-09 | 2007-11-09 | Method for thyristor transistor switch control and device for its realisation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2343622C1 true RU2343622C1 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007141724/09A RU2343622C1 (en) | 2007-11-09 | 2007-11-09 | Method for thyristor transistor switch control and device for its realisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2343622C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476980C1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-02-27 | Владимир Яковлевич Грошев | Dc voltage converter |
| RU2479101C1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-04-10 | Владимир Яковлевич Грошев | Dc converter |
| RU2524679C1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-10 | Владимир Яковлевич Грошев | Bipolar key cascade |
| RU2632916C1 (en) * | 2013-09-25 | 2017-10-11 | Мицубиси Электрик Корпорейшн | Switching device, power conversion device, engine exciter, air pump, compressor, air conditioner, fridge and freezer |
| CN110289660A (en) * | 2019-07-23 | 2019-09-27 | 武汉洲际电讯科技股份有限公司 | Electric control circuit under a kind of communication power supply |
| CN113932671A (en) * | 2021-10-14 | 2022-01-14 | 北京理工大学 | Current trigger type detonation integrated circuit applied to electronic safety system |
-
2007
- 2007-11-09 RU RU2007141724/09A patent/RU2343622C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476980C1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-02-27 | Владимир Яковлевич Грошев | Dc voltage converter |
| RU2479101C1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-04-10 | Владимир Яковлевич Грошев | Dc converter |
| RU2524679C1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-10 | Владимир Яковлевич Грошев | Bipolar key cascade |
| RU2632916C1 (en) * | 2013-09-25 | 2017-10-11 | Мицубиси Электрик Корпорейшн | Switching device, power conversion device, engine exciter, air pump, compressor, air conditioner, fridge and freezer |
| CN110289660A (en) * | 2019-07-23 | 2019-09-27 | 武汉洲际电讯科技股份有限公司 | Electric control circuit under a kind of communication power supply |
| CN110289660B (en) * | 2019-07-23 | 2024-04-26 | 武汉洲际电讯科技股份有限公司 | Power-down control circuit of communication power supply |
| CN113932671A (en) * | 2021-10-14 | 2022-01-14 | 北京理工大学 | Current trigger type detonation integrated circuit applied to electronic safety system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2343622C1 (en) | Method for thyristor transistor switch control and device for its realisation | |
| US11539294B2 (en) | Multi-level power converter with light load flying capacitor voltage regulation | |
| US8604645B2 (en) | Supply arrangement, supply unit and method for supplying an electronic unit | |
| EP0650250A1 (en) | DC-to-DC converter operating in a discontinuous mode | |
| US9876432B2 (en) | Switching power supply device | |
| AU2003205038B2 (en) | Drive for a half-bridge inverter | |
| US5065072A (en) | Power supply circuit for an arc lamp, in particular for a motor vehicle headlight | |
| JPH113785A (en) | Power dimmer | |
| US20100202173A1 (en) | Circuit arrangement comprising a voltage transformer and associated method | |
| US11205969B2 (en) | Inverter device configured to operate in a CCM and sequentially operate in buck and boost phases | |
| KR970004274A (en) | Automotive Alternator Control Unit | |
| US5942883A (en) | Circuit for supplying current | |
| CN102013801B (en) | Self-bias power management integrated circuit (PMIC) chip power supply | |
| US11728808B1 (en) | Intelligent multi-level voltage gate driving system for semiconductor power devices | |
| WO2000011784A1 (en) | A high voltage pulse generator using a non-linear capacitor | |
| RU2334347C1 (en) | Duple unregulated voltage converter | |
| RU2339151C2 (en) | Circuit for alternating voltage from constant voltage generation | |
| Tang et al. | Passive resonant level shifter for suppression of crosstalk effect and reduction of body-diode loss in SiC-based bridge leg | |
| CN219421097U (en) | Load driving circuit and lighting equipment | |
| CN211127578U (en) | PNP BJT type power supply controller based on astable multivibrator | |
| US20240120830A1 (en) | System for Controlling an Inductor Freewheeling Voltage | |
| SU750454A1 (en) | Pulsed dc voltage stabilizer | |
| SU818038A1 (en) | Illumination control device | |
| SU1661946A1 (en) | Half-bridge transistor inverter | |
| SU1718353A1 (en) | Method of control over magnetotransistor key and device to implement it |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121110 |