SU1140243A1 - Ключ переменного тока - Google Patents

Abstract

ЮЮЧ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА,содержащий симметричный тиристор, анод которого через нагрузку подсоединен к первой шине источника п еременного тока, а катод через первый резистор подсоединен к второй шине источника переменного тока, первый диодный мост, в диагональ посто нного тока которого включен фототиристор фототиристорного оптрона, оптически св -. занньй со светодиодом фототиристорного оптрона, а диагональпеременного тока первого диодного моста одним выводом подсоединена к аноду симметричного тиристора, а другим выводом через второй резистор - к управл ющему электроду симметричного тиристора , второй диодный мост, диагональ переменного тока которого выводом подсоединена к катоду симметричного тиристора, а диагональ посто нного тока положительным выводом через третий резистор соединена с анодом светодиода оптрона, фотодиод которого оптически св зан со светодиодом, отрицательный вывод диагонали посто нного тока второго диодного моста соединен с анодом стабилитрона , светодиод индикации, анод которого через четвертый резистор соединен с плюсовой шиной источника питани , отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности настройки и надежности срабатывани  заш;иты ключа, в него введены Q5-триггер , логический элемент И, переменный резистор, конденсатор, усилитель-формирователь , один- из выводов которого соединен с плюсовой шиной источника питани  и катодом фотодиода оптрона, а другой вывод усилител -формировател  соединен с минусовой шиной источника питани  и первым вьшодом переменного резистора, второй вывод которого соединен с анодрм фотодиода (Л оптрона, одним выводом конденсатора и входом усилител -формировател , выход которого соединен с другим выводом конденсатора и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной информационного сигнала, выход элемента И соединен с 5 -входом R5 -триггера, R -вход которог соединен с шиной сброса, пр мой выход RSтриггера соединен с катодом светодиода фототиристорного оптрона, а анод светодиода фототирр рторного оптрона соединен с анодом светодиода индикации , катод которого.соединен с инверсным выходом R9 -триггера, второй вывод диагонали переменного тока второго диодного моста подключен к второй шине источника переменного тока, а минусовой вывод диагонали посто нного тока второго диодного моста сое-; динен с катодом светодиода оптрона, анод которого соединен с катодом стабилитрона.

Description

f11 Изобретение относитс  к автоматик и может найти применение дл  коммута ции мощных исполнительных элементов выходным сигналом интегральных микро схем. Известен ключ переменного тока, с держащи симистор, включенньш последовательно с нагрузкой между клеммами питающей сети, к которым подключены выпр митель- с фильтрующим конден сатором на выходе и двунаправленный ключ с тиристором на выходе, управл ющий ключ и дополнительный конденсатор , причем катод тиристора подклю чен к точке соединени  симистора Щ Недостатками известного устройств  вл ютс  низка  точность настройки и отсутствие защиты ключа от перегрузки . Наиболее близким по технической сущности, к предлагаемому  вл етс  ключ переменного тока, содержащий симметричный тиристор, анод которого через нагрузку подсоединен к первой шине источника переменного тока, а катод через первый резистор подсоединен к второй щине источника переменного тока, первый диодный мост, в диагональ посто нного тока которого включен фототиристор фототиристор ного оптрона, оптически св занньй со светодиодом фототиристорного оптрона а диагональ переменного тока первого диодного моста одним выводом подсоединена к аноду симметричного тиристора , а другим выводом через второй резистор - к управл ющему электроду симметричного тиристора, второй диодный мост, диагональ переменного тока которого первым, выводом подсоединена к катоду симметричного тиристора , а диагональ посто нного тока положительным выводом через третий резистор соединена с анодом светодиода оптрона, фотодиод которого оптически св зан со светодиодом, отрицательный вывод диагонали посто нного тока второго диодного моста сое динен с анодом стабилитрона, катод которого соединен с катодом светодиода оптрона, светодиод индикации, анод .которого через четвертый резистор соединен с плюсовой шиной источника питани , два последовательно и встречно соединенных стабилитрона, включенных в диагональ переменного тока второго диодного моста, котора  подключена через резистор к движ ку переменного резистора, включенного в нагрузки {jZj . Недостатками известного устройства  вл ютс  низка  точность настройки и низка  надежность срабатывани  за1ЦИТЫ ключа. Цель изобретени  - повышение точности настройки и надежности срабатывани  защиты ключа. Указанна  цель достигаетс  тем, что в ключ переменного тока, содержащий симметричный тиристор, анод которого через нагрузку подсоединен к первой шине источника переменного тока, а катод через первый резистор подсоединен к второй шине источника переменного тока, первый диодный мост, в диагональ посто нного тока которого включен фототиристор фототиристорного оптрона, оптически св занный со светодиодом фототиристорного оптрона, а диагональ переменного тока первого диодного моста одним выводом подсоединена к аноду симметричного тиристора, а другим выводом через второй резистор - к- управл ющему электроду симметричного тиристора , второй диодный мост, диагональ переменного тока которого перgtiM выводом подсоединена к катоду симметричного тиристора, а диагональ посто нного тока положительным выводом через третий резистор соединена с анодом светодиода оптрона, фотодиод которого оптически св зан со светодиодом, отрицательньй вывод диагонали посто нного тока второго диодного моста соединен с анодом стабилитрона , светодиод индикации, анод которого через четвертый резистор соединен с плюсовой шиной источника питани , введены R5 -триггер, логический элемент И, переменный резистор, конденсатор , усилитель-формирователь, ОДИН из выводов которого соединен с плюсовой шиной источника питани  и катодом фотодиода оптрона, а другой . вывод усилител -формировател  соединен с минусовой шиной источника питани  и первым выводом переменного per зистора, второй вывод которого соединен с анодом фотодиода оптрона, одним выводом конденсатора и входом усилител -формировател , выход которого .соединен с другим выводом конденсатора и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной информационного сигнала, выход элемента И соединен с 5 -входом Й5 триггера ,R -вход которого соединен с шиной сброса, пр мой выход К5-триггера соединен с катодом светодиода фототиристорного оптрона, а анод светодиода фототиристорного оптрона соединен с анодом светодиода индикации, катод которого соединен с инверсным выходом R5-триггера, второй вывод диагонали переменного тока второго диодного моста подключен к второй шине источника переменного тока, а минусовой вывод диагонали посто нного тока второго диодного моста соединен с катодом светодиода оптрона, анод которого соединен с катодом стабилитрона .

На чертеже представлена электричека  схема предлагаемого ключа переменого тока..

Ключ переменного тока содержит первьй диодный мост 1, в диагональ посто нного тока которого влючен фототиристор 2 фототиристорного оптрон 3, оптически св занный со светодиодо 4 фототиристорного оптрона 3, а диагональ переменного тока первого диодного моста 1 одним выводом через нагрузку 5 подсоединена к первой шине источника переменноготока и анод симметричного тиристора 6, а другим выводом через первый резистор 7 - к управл ющему электроду симметричного тиристора 6, катод которого через второй резистор 8 соединен с второй шиной источника переменного тока, диагональ переменного тока второго диодного моста 9 подсоединена параллелно второму резистору 8, положительный вывод диагонали посто нного тока второго диодного моста 9 через третий .резистор 10-соединен с катодом стабилитрона 11 и-анодом светодиода 12 оптрона 13, катод которого соединен с анодом стабилитрона 11 и отрицательным выводом диагонали посто нного тока второго диодного моста 9, анод светодиода 14 индикации соединен с анодом светодиода 4 фототиристорного оптрона 3 и первым выводом четвертого резистора 15, второй вывод которого соединен с плюсовой шиной источника питани , п тый (переменный ) резистор 16, RS -триггер 17, элемент И 18, усилитель-формирователь 19, конденсатор 20 и фотодиод 21, оптически св занный со светодиодом 12 оптрона 13, катод фотодиода

21 соединен с минусовой шиной источника питани  и первым выводом п того резистора 16, второй вывод которого соединен с другим выводом конденсатора 20 и первым входом логического элемента И 18, второй вход которого соединен с первой входной клем-  мой, выход логического элемента И 18 соединен с 5 -входом R6 -триггера 17, R -вход которого соединен с, входной клеммой, пр мой выход R6-тригера 17 соединен с катодом светодиода 4 фототиристорного оптрона 3, катод светодиода 14 индикации соединен с инверсным выходом R5 -триггера 17, шина 2i информационного сигнала , шина 23 сброса.

Усилитель-формирователь 19 может быть, в частности, вьтолнен на п ти резисторах 24-28 и четырех транзисторах 29-32 и одном диоде 33.

Предлагаемый ключ работает следующим образом.

В исходном состо нии ключа R5 триггер 17 находитс  в сброшенном положении, симметричный тиристор 6 закрыт и ток через нагрузку 5 не протекает. На пр мом выходе R5 -триггера- 17 находитс  логическа  1, а на инверсном - логический О. В возбужденном состо нии оказываетс  . светодиод 14 индикации, указывающий на то, что ключ находитс  в выключенном состо нии.

На шинах 22 и 23 в исходном состо нии находитс  логическа  1. Перевод ключа в рабочее положение производитс  опрокидыванием R5-триггера 17 в рабочее состо ние. На шину 23 сброса подаетс  кратковременный отрицательный импульс, который опрокидывает R5 -триггер 17, При этом на инверсном выходе Я5 -триггера 17 по вл етс  логическа  1, светодиод 14 индикации гаснет, а светодиод 4 фототиристорного оптрона 3 засвечиваетс , так на пр мом выходе R5 -триггера 17 по вл етс  логический о, При этом открываетс  фототиристор 2 фототиристорного оптрона 3 и закорачивает диагональ посто нного тока первого диодного моста 1 В управл ющей цепи симметричного тиристора 6 по вл етс  ток и отпирает последний . В результате этого через нагрузку 5 и второй резистор 8 протекает переменный ток. Напр жение переменного тока, пропорциональное ток нагрузки ключа, снимаетс  свторого ре зистора 8 и поступает на диагональ пе ременного тока второго диодного моста 9, с диагонали посто нного тока которого вып1у мленное напр жение через третий резистор 10 поступает на светодиод 12 оптрона 13. При увеличении тока через нагрузку 5 сверх нормы и соответственно то ка через светодиод 4 фототиристорного оптрона 3 увеличиваетс   ркость его свечени . .При этом измен етс  обратное сопротивление фотодиода 21 оптрона 13, С делител  напр жени , образова 1ного сопротивлением фотодиода 21 оптрона 13 и п тым резистором 16, напр жение поступает на вход усилител -формировател  19. Порог чувствительности усилител формировател  19 устанавливаетс  п тым резистором 16 и определ ет момент изменени  логического уровн  на выходе усилител -формировател  19. Посредством п того резистора 16 порог срабатывани  защиты измен етс  в 6-7 раз. При достижении заданного уровн  засветки фотодиода 21 оптрона 13 на выходе усилител -формировател  19 по . вл етс  логический О, который через логический элемент И 18 воздействует на 5 -вход R5 -триггера 17 и переводит его в выключенное состо ние В результате этого об.есточиваетс  светодиод 4 и фототиристор 2 фототиристорного оптрона 3 закрываетс  в момент перехода синусоиды через нуль При этом снимаетс  управл ющий сигнал с симметричного тиристора 6 и он также закрываетс  в момент перехода полуволны переменного напр жени  через нуль и прерывает ток в цепи нагрузки 5, чем предотвращает длитель.ный аварийньй режим работы ключа. Светодиод 14 индикации светитс  до того момента, пока на R -вход RS-триггера 17 не будет подан управл ющий импульс и R5 -триггер не переключитс  в рабочее состо ние. Ограничение тока, протекающего через светодиод 12 оптрона 13 осуществл етс  с помощью третьего резистора 10 и стабилитрона 1,1. По первичной цепи величину тока защиты определ ет второй резистор 8, включенный последовательно с симметричным тиристором 6 и нагрузкой 5. КонденсатфР 20 включен между выходом и входом усилител -формировател  19 и предотвращает самовозбуждение и генерацию усилител -формировател  19 в момент перехода на его выходе сигнала из одного логического уровн  в другой. В св зи с тем, что все элементы защиты ключа  вл ютс  быстродействующими, высокочастотные броски тока помехи могут вызвать ложное срабатывание защиты. Конденсатор 20 обеспечивает защиту ключа от высокочастотных помех и бросков тока, присутствующих в сети и проникающих в цепи узла защиты ключа. Предлагаемое изобретение повьшает чувствительность и точности настройки порога срабатывани  ключа за счет введени  в схему ключа усилител формировател  с высокой точностью порога переключени  и высокой чувствительностью к входному сигналу, элемента И, а также стабилитрона.и конденсатора, расшир ет диапазон регулировки порога срабатывани  защиты при одновременном увеличении тока нагрузки ключа.

Claims (1)

1. КЛЮЧ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА,содержащий симметричный тиристор, анод которого через нагрузку подсоединен к первой шине источника переменного’ тока, а катод через первый 'резистор подсоёдинен к' второй шине источника переменного тока, первый диодный мост, в диагональ постоянного тока которого вклйчен фототиристор фототиристорного' оптрона, оптически свя-. занный со светодиодом фототиристорного оптрона, а диагональ переменного тока первого диодного моста одним выводом подсоединена к аноду симметричного тиристора, а другим выводом через второй резистор - к управляющему электроду симметричного тиристора, второй диодный мост, диагональ переменного тока которого πepв¾Iм выводом подсоединена к катоду симметричного тиристора, а диагональ постоянного тока положительным выводом через третий резистор соединена с анодом светодиода оптрона, фотодиод которого оптичееки связан со светодиодом, отрицательный вывод диагонали постоянного тока второго диодного моста соединен с анодом ста билитрона, светодиод индикации, анод которого через четвертый резистор соединен с плюсовой шиной источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности настройки и надежности срабатывания защиты ключа, в него введены U5-триггер, логический элемент И, переменный резистор, конденсатор, усилитель-формирователь, один из выводов которого соединен с плюсовой* шиной источника питания и катодом фотодиода оптрона, а другой вывод усилителя-формирователя соединен с минусовой шиной ис точника питания и первым выводом пе- _Λ ременного резистора, второй вывод 5 которого соединен с анодом фотодиода оптрона, одним выводом конденсатора и входом усилителя-формирователя, вы— ход которого соединен с другим выводом конденсатора и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной информационного сигнала, 6¹* выход элемента Й соединен с 5 -входом и·* R5 -триггера, R -вход которого соединен с шиной сброса, прямой выход R5триггера соединен с катодом светодиода фототиристорного оптрона, а анод светодиода фототиру торного оптрона соединен с анодом светодиода индика- ции, катод которого.соединен с инверсным выходом R5 -триггера, второй вывод диагонали переменного тока второго диодного моста подключен к второй шине источника переменного тока, а минусовой вывод диагонали постоянного тока второго диодного моста сое-; динен с катодом светодиода оптрона, анод которого соединен с катодом стабилитрона.

   1 1140243 2