RU54706U1 - Тиристорный ключ с оптической развязкой - Google Patents

Abstract

(56) Тиристорный ключ с оптической развязкой. Может быть использован в устройствах коммутирования переменного тока, при создании схем преимущественно реверсивных тиристорных коммутаторов.

Отличие заявляемого технического решения заключается в применении дополнительного оптосимистора и двух конденсаторов, ограничивающих скорость изменения напряжения du/dt на выводах оптосимисторов.

Управляющие выводы двух оптосимисторов включены последовательно и при подаче управляющего сигнала обеспечивается их одновременное открытие аналогично схеме с одним оптосимистором.

Резистор R3 в цепи управления, кроме ограничения тока управления до требуемого значения, определяет ток и скорость заряда конденсаторов С1 и С2 при мгновенном приложении напряжения к выводам тиристорного ключа.

Значения емкостей С1 и С2 также определяют скорость их заряда. Заявленная конструкция позволяет подобрать такие значения емкостей С1 и С2, которые ограничат значения du/dt на конденсаторах и параллельных им оптосимисторах до уровня, при котором в первый момент скорость нарастания напряжения на оптосимисторах меньше скорости нарастания напряжения, являющейся для них критической. При этих условиях самопроизвольное открытие оптосемистора и несанкционированное включение тиристорного ключа не происходит.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в устройствах коммутирования переменного тока при создании схем преимущественно реверсивных тиристорных коммутаторов.

Известен тиристорный ключ с оптической развязкой (Л1), содержащий два включенных встречно-параллельно тиристора, между управляющим электродом и катодом каждого из которых включены паралелльно соединенные резистор и диод, и оптосимистор, первый вывод которого соединен с управляющим электродом первого тиристора, а второй с первым выводом токоограничивающего резистора, второй вывод которого соединен с управляющим электродом второго тиристора. (Применение оптически изолированных симисторных драйверов с пересечением нуля (по материалам фирмы Fairchild Semiconductor //Радиокомпоненты, 2003, №1, 6-Pin DIP Zero-Cross Optoisolators Triac Driver Output (800 Volts Peak), Fairchild Semiconductor Corporation, 2003).

Недостатком известного тиристорного ключа является его низкая помехозащищенность, т.к. при превышении допустимой скорости изменения напряжения между выводами оптосимистора (du/dt) за счет помех в сети или скачков сетевого напряжения оптосимистор открывается и вызывает несанкционированное включение тиристорного ключа.

В реверсивных схемах это может приводить к возникновению межфазных коротких замыканий и разрушительным последствиям.

Задача настоящего технического решения заключается в повышении помехозащищенности устройств коммутирования переменного тока, преимущественно с реверсивными тиристорными коммутаторами.

Задача решается тем, что ключ дополнительно содержит второй оптосимистор, первый вывод которого соединен со всторым выводом

токоограничивающего резистора, второй вывод соединен с управляющим электродом второго тиристора, а управляющие входы оптосимисторов включены последовательно, и первый и второй конденсаторы фильтра, первые выводы которых подключены к первому и второму выводам токоограничивающего резистора соответственно, а второй вывод первого конденсатора соединен с катодом первого тиристора, второй вывод второго конденсатора соединен с катодом второго тиристора.

Отличие заявляемого технического решения заключается в применении дополнительного оптосимистора и двух конденсаторов, ограничивающих скорость изменения напряжения du/dt на выводах оптосимисторов.

Сущность заявляемого решения заключается в следующем.

Управляющие выводы двух оптосимисторов включены последовательно и при подаче управляющего сигнала обеспечивается их одновременное открытие аналогично схеме с одним оптосимистором. Резистор R3 в цепи управления, кроме ограничения тока управления до требуемого значения, определяет скорость заряда конденсаторов С1 и С2 при мгновенном приложении напряжения к выводам тиристорного ключа. Значения емкостей С1 и С2 также определяют скорость их заряда. Таким образом, заявленное решение позволяет подобрать значения емкостей, которые ограничат значения du/dt на конденсаторах и параллельных им оптосимисторах до уровня, при котором в первый момент скорость нарастания напряжения на оптосимисторах меньше скорости нарастания напряжения, являющейся для них критической.

Этим создаются условия для предотвращения самопроизвольного открытия оптосемистора, вызывающего несанкционированные включения тиристорного ключа.

Новый технический результат, достигаемый при использовании заявляемого решения, заключается в предотвращении несанкционированных включений тиристорного ключа.

Полезная модель иллюстрируется рисунком.

Тиристорный ключ с оптической развязкой содержит два включенных встречно-параллельно тиристора VS1 и VS2, два оптосимистора DA1 и DA2, два конденсатора С1 и С2, три резистора R1...R3 и два диода VD1 и VD2.

Между управляющим электродом и катодом тиристора VS1 включены параллельно соединенные резистор R1 и диод VD1. Между управляющим электродом и катодом тиристора VS2 включены параллельно соединенные резистор R2 и диод VD2. Первый вывод оптосимистора DA1 соединен с управляющим электродом тиристора VS1, а второй с первым выводом токоограничивающего резистора R3. Первый вывод оптосимистора DA2 соединен со вторым выводом токоограничивающего резистора R3, а второй с управляющим электродом тиристора VS2. Конденсатор С1 включен между катодом тиристора VS1 и первым выводом токоограничивающего резистора R3. Конденсатор С2 включен между катодом тиристора VS2 и вторым выводом токоограничивающего резистора R3.

При мгновенном приложении напряжения к выводам тиристорного ключа резистор R3 в цепи управления определяет ток, скорость заряда конденсаторов С1 и С2. Емкости С1 и С2, используемые в тиристорном ключе, ограничивают значения du/dt на конденсаторах и параллельных им оптосимисторах до уровня, при котором в первый момент скорость нарастания напряжения на оптосимисторах будет меньше скорости нарастания напряжения, являющейся для них критической.

При этих условиях самопроизвольное открытие оптосемистора не происходит.

Claims (1)

1. Тиристорный ключ с оптической развязкой, содержащий два включенных встречно-параллельно тиристора, между управляющим электродом и катодом каждого из которых включены параллельно соединенные резистор и диод, и оптосимистор, первый вывод которого соединен с управляющим электродом первого тиристора, а второй - с первым выводом токоограничивающего резистора, отличающийся тем, что ключ дополнительно содержит второй оптосимистор, первый вывод которого соединен со вторым выводом токоограничивающего резистора, второй соединен с управляющим электродом второго тиристора, а управляющие входы оптосимисторов включены последовательно, и первый и второй конденсаторы фильтра, первые выводы которых подключены к первому и второму выводам токоограничивающего резистора соответственно, а второй вывод первого конденсатора соединен с катодом первого тиристора, второй вывод второго конденсатора соединен с катодом второго тиристора.