SU1455370A1

SU1455370A1 - Relay arrangement

Info

Publication number: SU1455370A1
Application number: SU874262743A
Authority: SU
Inventors: Леонид Петрович Дмитренко
Original assignee: Л.П.Дмитренко
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1989-01-30

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и предна:- ;ачено в сочетании с различными датчиками дл контрол и регулировани температуры, давлени , напр жени и др. величин. Целью изобретени вл етс упрощение устройства и повышение надежности. При изменении сопротивлени терморезистора 6 скачком мен етс , напр жение на выходе операционного усилител 10 и соответственно измен етс состо ние транзистора 12. При закрытом транзисторе 12 в начале каждого полупериода импульсы тока, протекающего через конденсатор 18, диод 16 и цепь управлени тиристора 2, обеспечивают открытое состо ние прибора . При открытом транзисторе 12 цепь управлени тиристора 2 шунтируетс и он закрываетс , отключа нагрузку 3. 1 ил. юThe invention relates to electrical engineering and is dedicated to: -; Acheno in combination with various sensors for monitoring and controlling temperature, pressure, voltage, and other quantities. The aim of the invention is to simplify the device and increase reliability. When the resistance of the thermistor 6 changes abruptly, the voltage at the output of the operational amplifier 10 and the state of transistor 12 change accordingly. open state of the instrument. When the transistor 12 is open, the control circuit of the thyristor 2 is shunted and it closes, disconnecting the load 3. 1 sludge. Yu

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено в сочетании с различными датчиками сопротивления (терморезисторами, фоторезистарами и др.), напряжения и подобными Для контроля и регулирования температуры, давления, напряжения и других реличин.The invention relates to electrical engineering and is intended in combination with various resistance sensors (thermistors, photoresistors, etc.), voltages and the like. For controlling and regulating temperature, pressure, voltage and other values.

Целью изобретения является упро- од щение устройства и повышение надежности.The aim of the invention is to simplify the device and increase reliability.

На чертеже изображена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит диодный мост од ' и тиристор 2, через которые нагрузка 3, выполненная, например, в виде электронагревательного элемента, электромагнита, контактора, исполнительного электродвигателя и подобных эле- 20 ментов подключена к выводам 4 и 5, подсоединяемым к источнику переменного тока. Устройство содержит также измерительный мост, составленный терморезистором би резисторами 7-9, 25 компаратор, образованный операционным усилителем 10 и резистором 11 обратной связи; транзисторный ключ 12, первый конденсатор 13.фильтра, стабилитрон 14,диоды 15 - 17,ключ 12,первый ’ 30 конденсатор 13 фильтра,стабилитрон 14, диоды 15 - 17, второй конденсатор 18 и резисторы 19-23.The device contains a diode bridge od 'and a thyristor 2 through which the load 3, made, for example, in the form of an electric heating element, an electromagnet, a contactor, an actuator motor and similar elements is connected to terminals 4 and 5 connected to an AC source. The device also contains a measuring bridge composed by a bioresistor thermistor 7-9, 25 a comparator formed by an operational amplifier 10 and a feedback resistor 11; a transistor switch 12, a first filter capacitor 13., a zener diode 14, diodes 15 to 17, a key 12, a first ’30 filter capacitor 13, a zener diode 14, diodes 15 to 17, a second capacitor 18 and resistors 19-23.

Устройство работает следующим Образом.The device operates as follows.

Когда регулируемая температура выine заданной, при подаче напряжения питания на клеммы 4-5 через нагрузку 3, диодный мост 1, резистор 20, конденсатор 18 и переход управляющий электрод - катод тиристора 2 проходит импульс тока, вызывающий отпирание тиристора 2 и включение нагрузки 3. На открывающийся тиристор 1 через резистор 20 и диод 15 разряжается конденсатор 18 и поддерживается в разряженном состоянии за счет шунтирования его открытым тиристором 2. В результате в начале каадого полупериода напряжения питания через разряженный конденсатор 18 и цепь управления тиристора под действием напряжения на выходе диодного моста 1^ протекают импульсы тока, вызывающие удержание тиристора 2 открытым. Под действием напряжения сети через открытый тиристор 2, шунтирующий диод- , ный мост 1, через нагрузку 3 протека ет ток, поддерживающий ее во включенном положении. Если температура в зоне установки терморезистора 6 ниже заданной, сопротивление датчика велико и, следовательно, большая часть напряжения падает на нем. На резисторах 8 и 9 напряжение питания - напряжение на конденсаторе фильтра 13 примерно делится пополам. Следовательно, если температура терморезистора 6 будет ниже заданной, на инвертирующем входе операционного усилителя 10 по отношению к неинвертирующему входу +” будет положительный потенциал, и напряжение на выходе операционного усилителя 10 - на резисторах 22 и 23 - будет крайне невелико. В этом случае транзистор 12 будет заперт и импульсы тока, формируемые конденсатором 18, резистором 19, тиристором 2 и диодом 15, проходят через цепь управления тиристора 2. При этом тиристор 2 открыт по анодной цепи, а нагрузка 3 включена.When the adjustable temperature is set, when the supply voltage is applied to terminals 4-5 through load 3, diode bridge 1, resistor 20, capacitor 18 and the control electrode-cathode of thyristor 2 transition, a current pulse passes, causing thyristor 2 to unlock and load 3 to turn on. the opening thyristor 1 through the resistor 20 and the diode 15 discharges the capacitor 18 and is maintained in the discharged state by shunting it with the open thyristor 2. As a result, at the beginning of each half-cycle, the supply voltage through the discharged capacitor 18 and the circuit control of the thyristor under the action of a voltage at the output of the diode bridge 1 ^ current pulses flow, causing the thyristor 2 to be kept open. Under the influence of the mains voltage, an open current flows through the load 3 through an open thyristor 2, bypassing the diode bridge 1, through the load 3, supporting it in the on position. If the temperature in the installation zone of the thermistor 6 is lower than the set value, the resistance of the sensor is large and, therefore, most of the voltage drops on it. On resistors 8 and 9, the supply voltage - the voltage on the filter capacitor 13 is approximately divided in half. Therefore, if the temperature of the thermistor 6 is lower than the set one, there will be a positive potential at the inverting input of the operational amplifier 10 with respect to the non-inverting input + ”, and the voltage at the output of the operational amplifier 10 — on resistors 22 and 23 — will be extremely small. In this case, the transistor 12 will be locked and the current pulses generated by the capacitor 18, the resistor 19, the thyristor 2 and the diode 15, pass through the control circuit of the thyristor 2. In this case, the thyristor 2 is open on the anode circuit, and the load 3 is turned on.

Когда температура объекта увеличится выше заданной, падение напряжения на терморезисторе 6 уменьшается и будет ниже падения напряжения на резисторе 9, следовательно, на неинвертирующем входе ”+ операционного усилителя 10 появится положительный потенциал. Напряжение на выходе операционного усилителя, к которому подключены резисторы 22 и 23, резко возрастает» При этом отпирается транзистор 12, который через диод 16 шунтирует цепь управления тиристора 2. Поэтому тиристор 2 закрывается, и нагрузка 3 отключается.When the temperature of the object increases above the set value, the voltage drop across the thermistor 6 decreases and will be lower than the voltage drop across the resistor 9, therefore, a positive potential will appear at the non-inverting input + of the operational amplifier 10. The voltage at the output of the operational amplifier, to which the resistors 22 and 23 are connected, increases sharply. At the same time, the transistor 12 is unlocked, which bypasses the control circuit of the thyristor 2 through the diode 16. Therefore, the thyristor 2 is closed, and the load 3 is disconnected.

Одновременно при переключении операционного усилителя 10 часть потенциала с выхода усилителя через резистор 11 поступает на неинвертирующий вход усилителя. За счет этого после переключения операционного усилителя 10 несколько увеличивается потенциал на его неинвертирующем входе, в связи с чем возврат операционного усилителя 10 в прежнее состояние и запирание транзистора 12 происходит теперь при понижении температуры в зоне терморезистора 6 на определенную величину, равную зоне возврата (дифференциала).между температурой отключения и включения устройства. IAt the same time, when switching the operational amplifier 10, part of the potential from the output of the amplifier through a resistor 11 enters the non-inverting input of the amplifier. Due to this, after switching the operational amplifier 10, the potential at its non-inverting input slightly increases, in connection with which the operational amplifier 10 is returned to its previous state and the transistor 12 is locked when the temperature in the zone of the thermistor 6 decreases by a certain amount equal to the return (differential) zone Between the temperature of turning the device off and on. I

При уменьшении температуры в зоне установки терморезистора 6 на величину зоны возврата, обеспечиваемой резистором 11, соединяющим выход операционного усилителя 10 с его неинвертирующим входом, т.е. когда увеличится падение напряжения на терморезисторе 6 на величину превышения потенциала на неинвертирующем ю входе операционного усилителя по отношению к его инвертирующему входу, произойдет переключение операционного усилителя, закроется транзистор 12, отопрется тиристор 2 и вклю- 15 чится нагрузка 3.When the temperature in the installation zone of the thermistor 6 decreases by the value of the return zone provided by the resistor 11 connecting the output of the operational amplifier 10 with its non-inverting input, i.e. when the voltage drop across the thermistor 6 increases by the value of the potential excess at the non-inverting input of the operational amplifier with respect to its inverting input, the operational amplifier switches, the transistor 12 closes, the thyristor 2 is heated, and the load 3 is turned on.

Через нагрузку 3, диодный мост 1, резистор 20.и открытый транзистор 12 конденсатор 18 периодически с частотой сетки заряжается до амплитудно- 20 го значения напряжения сети на клеммах 4 и 5, а затем успевает значительно разрядиться на резистор 19. Но так как импульсы тока подзаряда конденсатора 18 проходят не через 25 цепь управления тиристора, последний заиерт, а нагрузка отключена. При дальнейшем снижении температуры и запирании тиристора 12 через частично., разряженный конденсатор 18, нагрузку 30 3 и резистор .20 в начале каждого полупериода напряжения питания через цепь управления тиристора 2 будут протекать импульсы тока, вызывающие отпирание тиристора и включение нагрузки 3. В дальнейшем пропс .с работы устройства повторяется„Through load 3, diode bridge 1, resistor 20. and the open transistor 12, the capacitor 18 is periodically charged with a grid frequency to the amplitude-20th value of the network voltage at terminals 4 and 5, and then manages to be significantly discharged to resistor 19. But since the current pulses the capacitor 18 does not pass through the thyristor control circuit 25, the last one is dead, and the load is disconnected. With a further decrease in temperature and locking of the thyristor 12 through partially., A discharged capacitor 18, a load of 30 3 and a resistor .20 at the beginning of each half-cycle of the supply voltage, current pulses will flow through the control circuit of the thyristor 2, causing the thyristor to unlock and load 3 to turn on. .with the operation of the device repeated

С помощью конденсатора 18, подключенного через диод 15 и резистор 20 параллельно переходу анод - катод тиристора и одновременно соединяющего анод тиристора с управляющим электродом, и резистора 19 обеспечивается формирование импульсов тока, отпирающих тиристор. Поэтому мощность резистора 19 в предложенной схеме на порядок уменьшается по сравнению с известными схемами. Резистор 20 ограничивает амплитуду импульсов тока при разряде конденсатора 18 через диод 15 на открывающийся тиристор 2. RC-контур 20, 18 одновременно защищает диодный мост 1 и тиристор 2 от пробоя за счет перенапряжений, возникающих при отключении индуктивной нагрузки, так как он оказывается подключенным через диоды 15 и 16 параллельно диодному мосту 1. Диод 15 позволяет разряжаться конденсатору 18 на тиристор после запирания транзистора 12, исключая протекание тока через цепь управления тиристора, а диод 16 необходим для надежного шунтирования управляющего перехода тиристора, в случае если на нем падает напряжение, превышающее падения напряжения на управляющих переходах тиристора.Using a capacitor 18 connected through a diode 15 and a resistor 20 parallel to the anode-cathode junction of the thyristor and simultaneously connecting the thyristor anode to the control electrode, and a resistor 19, current pulses are generated that unlock the thyristor. Therefore, the power of the resistor 19 in the proposed circuit is reduced by an order of magnitude in comparison with the known circuits. The resistor 20 limits the amplitude of the current pulses when the capacitor 18 is discharged through the diode 15 to the opening thyristor 2. The RC circuit 20, 18 simultaneously protects the diode bridge 1 and thyristor 2 from breakdown due to overvoltages that occur when the inductive load is disconnected, since it is connected through diodes 15 and 16 parallel to diode bridge 1. Diode 15 allows the capacitor 18 to discharge to the thyristor after locking transistor 12, eliminating the flow of current through the thyristor control circuit, and diode 16 is necessary for reliable control bypass transition of the thyristor, if a voltage drops on it, exceeding the voltage drop at the control transitions of the thyristor.

Таким образом, введение в устройство диода 15, соединяющего катод тиристора с управляющим электродом этого тиристора и подключение конденсатора 18 параллельно резистору, свя^· зывающему анод тиристора с управляющим электродом, позволяет в десятки раз уменьшить силу тока, протекающего через резистор 19 по отношению к минимальному значению тока отпирания тиристора I у _от . За счет этого в десятки раз уменьшается мощность, теряемая на резисторе 19, когда заперт тиристор, а также в соответствующее число раз снижается значение тока через нагрузку 3, Кроме того, поскольку возникающие при запирании тиристора на нагрузке 3 в случае ее индуктивного характера импульсы перенапряжения шунтируются через диодный мост 1, конденсатор 18, диод 16 и переход управляющий электрод - катод тиристора 2, осуществляется защита моста 1 и тиристора от пробоя этими импульсами. В устройстве возможно применение как активной, так и индуктивной нагрузки: электронагревателя, магнитного пускателя, исполнительного электродвигателя и т.п. В 40 нем отсутствует трансформаторный источник питания, а мощность потребления невелика.Thus, the introduction of a diode 15 into the device, connecting the thyristor cathode with the control electrode of this thyristor and connecting the capacitor 18 in parallel with the resistor connecting the thyristor anode with the control electrode, allows tens of times to reduce the current flowing through the resistor 19 with respect to the minimum the value of the thyristor enable current I y _from . Due to this, the power lost on the resistor 19 decreases tenfold when the thyristor is locked, and the current through the load 3 also decreases a corresponding number of times.In addition, since the overvoltage pulses arising when the thyristor is locked when the thyristor 3 is locked are shunted through the diode bridge 1, the capacitor 18, the diode 16 and the control electrode-cathode transition of the thyristor 2, the bridge 1 and the thyristor are protected from breakdown by these pulses. The device can use both active and inductive loads: an electric heater, a magnetic starter, an executive electric motor, etc. In 40, there is no transformer power source, and the power consumption is small.

Предлагаемое устройство характеризуется простотой и бесконтактностью 45 схемы, высокой точностью, стабильностью и надежностью в работе. Это позволяет его использовать в различных отраслях промышленности в сочетании с различными датчиками сопротив50 пения, например, терморезисторами, фоторезисторами, датчиками давления и другими. В этом случае устройство обеспечивает регулирование температуры, освещенности, давления и других величин.The proposed device is characterized by the simplicity and proximity of 45 circuits, high accuracy, stability and reliability. This allows it to be used in various industries in combination with various singing resistance sensors, for example, thermistors, photoresistors, pressure sensors, and others. In this case, the device provides control of temperature, lighting, pressure and other values.

Claims

claims Relay device containing a diode bridge rectifier, in the diode circuit of which a load of 5 ka, a thyristor, a measuring bridge, a comparator, a key element, a capacitor and a resistor are connected, and a measuring bridge is connected at the input of the comparator, the output of which is connected through a key element to the control electrode of a thyristor included in the output diagonal of a diode bridge rectifier, the anode of the thyristor through a resistor is connected to one of the plate -> the capacitor’s dock,

1455370 6 e with the fact that, in order to simplify the device and increase reliability, two diodes and a second resistor are introduced into it, the first diode connected between the output of the key element and the thyristor control electrode, the second capacitor plate connected to the output of the key element and 10 through the second diode is with the cathode of the thyristor, the second resistor is connected in parallel with the capacitor.