SU1661989A1 - Тиристорный ключ - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к переключател м электрической энергии в цеп х посто нного тока и может быть использовано дл  коммутации активных, активно-индуктивных нагрузок в устройствах автоматики и преобразовательной техники. Цель изобретени  - повышение надежности работы, быстродействи  и помехоустойчивости. Устройство содержит тиристор 1, транзистор 2, резистор 10. Дл  достижени  цели в устройство введены транзисторы 3, 4, транзисторный оптрон 5, интегральный компаратор 6, диоды 7, 8, 9, резисторы 10...21, конденсатор 22. 1 ил.

Description

Изобретение относится к переключате- . лям электрической энергии в цепях постоянного тока и может быть использовано для коммутации активных, активно-индуктивных нагрузок в устройствах автоматики и преобразовательной техники.

Цель изобретения - повышение надежности работы, быстродействия и помехоустойчивости.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема тиристорного ключа.

Тиристорный ключ содержит тиристор 1, первый транзистор 2, который шунтирует тиристор 1. второй 3 и третий 4 транзисторы, транзисторный оптрон 5, интегральный крмпаратор 6. три диода 7-9, причем.диоды 7 и 9-защитные, диод 8-разделительный, двенадцать резисторов 10-21 соответственно, конденсатор 22, причем резистор 17 и конденсатор 22, соединенные параллельно, образуют времязадающую RC-цепь, резисторы 18 и 19 образуют делитель напряжения.

Анод тиристора 1 соединен с эмиттером транзистора 2 и шиной 23 питания, катод тиристора 1 - с коллектором транзистора 2 и через нагрузку 24 подключен к общей шине 25, резистор 10 включен между эмиттером и базой транзистора 1, Светодиод оптрона 5 через резистор 11 соединен с шиной 26 управления, диод 7 включен параллельно светодиоду оптрона 5 в обратном направлении, первый выход оптрона 5 подключен к шине 23, второй выход - к первым выводам резисторов 12 и 13. второй вывод резистора 13 подключен к третьему выходу оптрона 5, второй вывод резистора 12 соединен с первыми выводами резисторов 14 и 15 и с анодом диода 8, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора 1 и эмиттером транзистора 3, база которого через резистор 16соединена с катодом тиристора 1. а коллектор - с инвертирующим входом компаратора 6 и через RC-цепь на резисторе 17 и конденсаторе 22 - с шиной 25, неинвертирующий вход компаратора 6 соединен со средней точкой делителя на резисторах 18 и 19, второй вывод резистора 18 соединен с шиной 25, а второй вывод резистора 19 - с шиной 23, вход выключения компаратора 6 соединён с коллектором транзистора 4, база которого соединена с вторым выводом резистора 15, а эмиттер через резистор 20 - с шиной 25, с которой соединен второй вывод резистора 14 и вывод корпуса компаратора 6, выход которого через резистор 21 соединен с базой транзистора 2, вывод питания компаратора 6 соединен с шиной 23, диод 9 включен параллельно нагрузке 24 в обратном направлении.

Тиристорный ключ работает следующим образом.

В исходном состоянии на управляющую шину 26 напряжение не подается и устройство находится в выключенном состоянии. Напряжение питания также не подается.

Затем на управляющую шину 26 подается управляющее напряжение. Диод 7 служит для защиты от обратного напряжениесветодиода оптрона 5. Оптрон 5 включается и включающий тиристор 1 ток поступает по цепи резистор 12, диод 8, управляющий электрод тиристора 1 и включает тиристор 1. Нагрузка 24 подключается к шине 23 питания. Одновременно управляющий сигнал через резистор 15 поступает на транзистор 4, который включается и замыкает вход выключения компаратора 6 через резистор 20 на шину 25, при этом компаратор 6 отключен, и в его выходной цепи, соединенной с базой транзистора 2 через резистор 21, отсутствует выходной ток, транзистор 2 закрыт.

В таком включенном состоянии устройство может находиться сколь угодно долго, пока присутствует' управляющее напряжение на шине 26.

После снятия управляющего напряжения с шины 26 оптрон 5 закрывается, снимается управляющее напряжение с управляющего электрода тиристора 1, при этом выключается транзистор 4, интегральный компаратор 6 подготавливается к включению в работу. Схема переходит в режим самоотключения, включается интегральный компаратор 6, так как на его инвертирующий вход подается от включенного транзистора 3 большее напряжение;.,, чем напряжение, поступающее от делителя, образованного резисторами 18 и 19. на его неинвертирующий вход. Это напряжение может быть от половины напряжения питания и ниже, Транзистор 3 включен за счет напряжения 0,8 В между катодом и управляющим электродом включенного тиристора 1.

В выходной цепи интегрального компаратора 6 появляется ток, который включает транзистор 2. При включении транзистора 2 последний насыщается, и напряжение между катодом и анодом тиристора падает с 0,9 до 0,1 В, и тиристор 1 сам закрывается (рассасываются носители).

После выключения тиристора 1 выключается транзистор 3, и на инвертирующем входе компартора 6 начинает падать напряжение с постоянной времени, определяемой параметрами RC'.-цепи конденсатора и резистора 17. При снижении напряжения на инвертирующем входе до уровня меньше, чем на неинвертирующем входе, интегральный компаратор 6 переключается, на его выходе нет тока и транзистор 2 отключается, отключается нагрузка 24, и устройство переходит в выключенное состояние. _t 5 Время отключения тиристора 1 определяется его собственной постоянной времени рассасывания носителей заряда и параметрами RC-цепи конденсатора 22 и резистора 17. 10

Параметры RC-цепи выбираются так,что время включения транзистора 2 в 2 раза больше времени рассасывания носителей заряда в тиристоре 1 и его надежного выключения. 15

Claims (1)

1. Формула изобретения Тиристорный ключ, содержащий тиристор, первый транзистор и первый резистор, анод тиристора соединен с эмиттером 20 первого транзистора и шиной питания, катод тиристора соединен с коллектором первого транзистора и через нагрузку подключен к общей шине, первый резистор включен между эмиттером и базой первого 25 транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, быстродействия и помехоустойчивости, введены транзисторный оптрон, второй и третий транзисторы, три диода, одиннадцать 30 резисторов, конденсатор и интегральный компаратор, светодиод транзисторного оптрона через второй резистор соединен с шиной управления, первый диод включен параллельно светодиоду транзисторного оптрона в обратном направлении, первый выход которого подключен к шине питания, зторрй выход - к первым выводам третьего и четвертого резисторов, второй вывод четвертого резистора подключен к третьему выходу транзисторного оптрона.второй вывод третьего резистора соединен с первыми выводами пятого и шестого резисторов и с анодом второго диода, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора и эмиттером второго транзистора, база которого через седьмой резистор соединена с катодом тиристора, а коллектор - с инвертирующим входом интегрального компаратора и через параллельно соединенные восьмой резистор и конденсатор, которые образуют времязадающую RC-цепь, - с общей шиной, неинвертирующий вход интегрального компаратора соединен со средней точкой делителя напряжения, выполненного на девятом и десятом резисторах, второй вывод девятого резистора соединен с общей шиной, а второй вывод десятого резистора - с шиной питания, вход выключения, интегрального компаратора соединен с коллектором третьего транзистора, база которого соединена с вторым выводом шестого резистора, а эмиттер через одиннадцатый резистор с общей шиной, с которой соединен второй вывод пятого резистора, выход интегрального компаратора через двенадцатый резистор соединен с базой первого транзистора, вывод питания и вывод корпуса интегрального компаратора подключен соответственно к шине питания и общей 35 шине, третий диод включен параллельно нагрузке в обратном направлении.

   Составитель Г.Терешина Редактор О.Головач Техред М.Моргентал Корректор И*. Муска

   Заказ 2136 Тираж * Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101