Коммутатор переменного напряжения
Изобретение может быть использовано для коммутации переменного напряжения на активно-индуктивной нагрузке , например на статорной обмотке электродвигателя. Коммутатор переменного напряжения содержит трансформатор 1, источник 2 переменного напряжения , нагрузку 3, транзисторы 4.1-4.18, дроссели 5.1-5.4, диоды 6.1-6.10, конденсаторы 7.1-7.4, ре (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51> 4 Н 03 К 17/60,13
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4046349/24-21 (22) 01.04,86 (46) 15.09. 87. Бюл. Х 34 (71) Белорусский государственный университет им. В.И»Ленина (72) С.И.Сидорук (53) 621.382(088.8) (56) Коссов О.А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений. М.: Энергия, 1971, с. 161, рис. 6-23б.
Авторское свидетельство СССР
У 1198686, кл. Н 03 К 17/60, 1984.
„„SU„„1338052 A 1 (54) КОММУТАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано для коммутации переменного напряжения на активно-индуктивной нагрузке, например на статорной обмотке электродвигателя. Коммутатор переменного напряжения содержит трансформатор 1, источник 2 переменного напряжения, нагрузку 3, транзисторы
4.1-4.18, дроссели 5.1-5.4, диоды
6.1-6.10, конденсаторы 7.1-7.4, ре1338052 зисторы 8.1.-8.27, шины 9, 10 управляющих сигналов, шины 11-13 источников положительных и отрицательных напряжений. Лзобретение расширяет функциональные воэможности коммутатора
Изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано для коммутации переменного напряжения на активно-индуктивной нагрузке, например на статорной обмотке электродвигателя.
Целью изобретения является расширение функ иональных возможностей коммутатора.
На чертеже представлена принципи- 10 альная электрическая схема предлагаемого коммутатора.
Коммутатор содержит трансформатор
1, первичная обмотка которого соединена с шинами источника 2 переменного напряжения, средняя точка вторичной обмотки подключена к первому выводу нагрузки 3 и к общей шине, восемнадцать транзисторов 4.1-4.18, четыре дросселя 5.1-5.4, десять диодов 6.1 в 2P
6.10, четыре конденсатора 7.1-7.4, двадцагь семь резисторов 8.1-8.27, две шины 9.и 10 управляющих сигналов и шины 11, 12 и 13 источников положительного и отрицательного напряжений.
Первый вывод вторичной обмотки 14 трансформатора 1 соединен с эмиттером транзистора 4.1 — р-п-р-типа и катодом диода 6.1, анод которого подключен к аноду диода 6.2, коллектору ЗО транзистора 4.1 и эмиттеру транзистора 4.2, коллектор которого соединен с катодами диодов 6.2 и 6.3, вторым выводом нагрузки 3 и коллектором транзистора 4.3, электрод которого подключен к анодам диодов 6.3 и 6.4 и коллектору транзистора 4.4, эмиттер которого соединен с катодом диода 6.4 и вьггорым выводом вторичной обмотки 15 трансформатора. Базы тран- 4р зисторов 4.1 и 4.4 соединены через резисторы 8.8 и 8.27 с катодами диодов 6.5 и 6.8 и с первыми выводами дросселей 5.1 и 5.4, вторые выводы за счет обеспечения непрерывности тока активно-индуктивной нагрузки при любой фазе (по отношению к сети) и цлительности управляющего сигнала.
1 ил. которых подключены к анодам диодов
6.5 и 6.8, коллекторам транзисторов
4.5 и 4.8, первым выводам конденсаторов 7.1 и 7.4, подключенным через резисторы к первому и второму выводам вторичной обмотки трансформатора соответственно. Вторые выводы конденсаторов 7.1 и 7.4 соединены с базами транзисторов 4.5 и 4.8, эмиттеры которых подключены к шине 13.
Базы транзисторов 4.2 и 4.3 соединены через резисторы 8.14 и 8.20 с анодами диодов 6.6 и 6.7 и с первыми выводами дросселей 5.2 и 5.3, вторые выводы которых подключены к катодам диодов 6.6 и 6.7, коллекторам транзисторов 4.6 и 4.7, первым выводам конденсаторов 7.2 и 7.3, подключенным через резисторы к первому и второму выводам вторичной обмотки соответственно. Вторые выводы конденсаторов
7.2 и 7.3 соединены с базами транзисторов 4.6 и 4.7, эмиттеры когорых подключены к шине 1?, а базы через резисторы 8.11 и 8.18 соединены с коллекторами транзисторов 4.12„ 4.13 и 4.14; 4.15. Эмиттеры этих транзисторов соединены с общей шиной.
Кбммутатор работает следующим образом.
Назначение коммутатора заключается в широтно-импульсном управлении током активно-индуктивной нагрузки 3. При поступлении импульсов управляющего
° сигнала на шину 9 транзисторы 4.11;
4.9; 4.5 и 4.18; 4.16; 4.8 отпираются, в результате чего базы транзисторов 4.1 и 4.4 соединяются с шиной
13. Поскольку напряжение на ней -Е выбирается из условия !
-E/ ма cc| -ЕД, (1) то транзисторы 4.1 и 4.4 отпираются, причем в зависимости от полярности переменного напряжения -U один иэ
1338(;5 тран(ис г <1) ) -, j 1 . 4. (Оклж T(")
< I
IIP 1)(<10M е Э ДР ) T i?11 В IIÍBP P(. l! )<1 < !(!! <О ! ении. При отрицательном -U нл! руэка
3 подключена через транзистop 4. <, диод 6.3 к обмотке 15, при положительном U — через транзистор 4. 1, диод 6. 2 — к обмотке 14. Транз((стор, находящийся н инверсном включении, зашунтирован диодом 6.1 (6.4), что предотвращает е, о пробой.
При поступлении. импульсов на (Jlifv
10 транзисторы 4.13; 4.6 и 4.15„.7 отг!Ирл!отся, и Олзы трлнэистop0(i (-<. 2 и 4.3 соединяют(я с. 1!(ИНОй 1?. пс.— скольку напря -et!(((< ((. нл пей (<ыб((рл—
Е TCH ИЗ УС IOE(1,(!
+V.! мл:.;с -!1, 21 то трапа((тор(..2 и 4. 3 0rïèðëþãcli.
11ри по<1(?ж!1 -. 6. 4 к обмот(:е 15, пг и отрицательi(0M -U Tp2Iiэистор 4. 2, диод 6. 1 к обмотке 14. Транзистор, находящийся в инверсном включении, эащунтиронлн одним иэ "1(0 IOEJ 6. 2 и 6? . 3, Длг(обсспечения нс прсрывности токов нагрузки 3 в паузе введены диоды 6.9; 6.10 и транзисторы 4.12; 4.17 и 4.10; 4,1!l. Они обеспечигают и!Ннс рс нос нк.lfo 4.4, диод 6.3, обм тку 15 при положительном U . .Пр;! Ллмыкл(гии iãi,л2((H»L(x токов инверсное вкл(очение транзисторов 4.1-4.4 заменяется прямым зл счет смены полярности напряжения на нагрузке от ЭДС слмои(ГВ . кции и!(дуктинности нагрузки 3. Реэ!!стор 8.8, дроссель 5.1 и диог(6.5; peBlfc Top 8.14, дроссель 5.2 и 8.20, дроссель 5.3 и диод 6.7; рез(!стор 8.27, дроссель 5..3 и диод 6.8 ограничива!от скорость нарастания тока базы -,ранзисторон 4.1-4.4, предотнраЩаЯ тЕМ Са.!!.<М ПРОтеКЛНИЕ СК(ЗОЭНЫХ тОКоВ при пе,). (1(о i 1 ии этих трлнзист0 рон. К(?ндспслгоры 7.1-7.4 г!г>едотвращают самоноэбуждение, обуслонленfI (Р;). < J(1:!! 11! < - I ) l(< HBF(l! ИПl!Я . Таким r)Fj;?;...,.1, !«л 11(и(l(От НО.-1; j?J!0(TI! -U н !!1?Гл?1(ж((н, и устрой(тне 5 » е с и с ч и н л ((я и 0 11 О 1 1! т е: ь н л я 11 0:1 я р 11(?Оть !1.1;!у.(J,c
Обе с((счс Iiие !(е г pt pl (в(<ости токл лктив:O-:
<с(I<) ) 1 . < ) ГТPЛ! ? Я!(""<Е Г(! )? . !! i! l:1 Л Форму.л ti .;Обретения Коммутлтср переменного напряжения, 25 содержащий,цнл транзистора и-р-и-тиг<(1, ко?(лектор пс ргого иэ котс pLIx coe»;
1!лгруэку с - 1 пер.»я Hli(?I тс кd — с, 3<(и О:1, НО(l И(t <;u i,. t<,; H; () i!1!«, Г)Л эа 3р г< - (. ОГO т(?л нэ(!Г 1 с)1<(i с Ос,(IIНОH л (. г!с .р ! «1.! Ныло, с м перс!с Г, р" э!(стс рл, первый «! 1)< О. < Г, ТОРО ГО >С 31 .(ГОРЛ С ОРД(1!НЕ Н С.,—.;! второго транзистора лнсд перного диода соединен с WHO;to»! второго, диода, трлнсформлт
35 мотка которс. 0 !(моет средин((нывод, ;1«е !»иi!Lt 1(—. э <л(((к -B уг:г)-.)âëÿ((.töltõ импу.!ьсot; tt Il p-E1 òð2HçHcò p(?Ft п(?иче>l первичная Ог»(с<ткс(трлг!С(Ь(?рмлтс)р;1 подключена к ш;!!tл(сети переменного тс кл, средний EJ:..(ВО,;(н (?Dtf(!(toit Об< ((?те:lt Говд(lнс .и с 50 oF) lcl ыипои Ifcl о<(и(11. 1 питлп(lч (.cPBL(IE крлй(ий вывод соеди!<е! . клтс;(м г,тÎpol диодл и эм;тт=j ом первого транзистора p-Il p Tl! †.2, коллектор которого соединен с лно;1<" и первог0 ди55 oда катод которого со:;:.нсн с колУ лекторы!и нергогc i . l - --с транзисторов п — р-г<-" !Н(л,: ..;: . . »рай If нынад вторичной OtMo гк:l тра<«-форма гора соединен с эмиттером втор<. Гс трлнэисll Отрицлте.!11 Hr(<$ — при г(о;(лче нл юг(ну 10 10 . Ь плуэс Обс (!Ii 1(1(1;!е 1 ся !Лмг!клине г01(l нлгрузкzl 3 ч .рс 3 Обмс тку 14 (15), J:л г(<(«! <. нн ю н Дл IIII()tzl мо. lс 111 н1? емс. IIH В 1.!.Отинс?фЛЗЕ К ТОКУ НаГРУЗКИ, т. Е . РЕа c 1338052 гани я. ВНИИПИ Заказ 4144/55 Тираж 901 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тора р-и-р-типа и катодом третьего диода, анод которого соединен с анодом четвертого диода, коллектором второго транзистора р-и-р-типа и 5 эмиттером второго транзистора и-р-итипа, коллектор которого соединен с коллектором первого транзистора п-р-п-типа, база первого транзистора р-и-р-типа через третий резистор со- 10 единена с катодом пятого диода, зашунтированного первым дросселем, второй вывод первого резистора подключен к аноду шестого диода, эашунтированного вторым дросселем, второй вывод второго резистора соединен с анодом седьмого диода, зашунтированного третьим дросселем, база второго транзистора р-и-р-типа через четвертый резистор подключена к катоду восьмого диода, зашунтированного четвертым дросселем, анод пятого диода соединен с коллектором третьего транзистора и-р-и-типа и через пятый ре— эистор — с первым крайним выводом 25 вторичной обмотки трансформатора, катод шестого диода подключен к коллектору третьего транзистора р-и-р-типа 3 и через шестой резистор — к эмиттеру первого транзистора п-р-п-типа, катод седьмого диода соединен с коллектором четвертого транзистора р — и — р-типа и через седьмой резистор — с эмиттером второго транзистора п-р-п-типа, анод восьмого диода подключен к кол35 лектору четвертого транзистора и-р-птипа, эмиттер которого соединен с отрицательной шиной источника питания и эмиттером третьего транзистора п-р-п-типа, коллектор которого через первый конденсатор соединен с его базой, которая через восьмой резистор соединена с коллектором пятого транзистора р-п-р-типа, который через девятый резистор соединен с эмиттером третьего транзистора п-р-п-òHïà, эмиттер пятого транзистора р-и-р-типа соединен с шиной дополнительного источника положительного напряжения, эмиттер шестого транзистора р-и-р-типа 50 через десятый резистор подключен к коллекторам пятого и шестого транзисторов п-р-п-типа, которые через одиннадцатый резистор соединены с базой пятого транзистора р-п-р-типа, эмиттеры с пятого по двенадцатый транзисторов и-р-и-типа подключены к общей шине источника питания, анод девятого диода соединен с первым крайним выводом вторичной обмотки трансформатора, катод девятого диода через двенадцатый и тринадцатый резисторы подключен к базам седьмого и одиннадцатого транзисторов п-р-и-типа соответственно, анод десятого диода соединен с вторым крайним выводом вторичной обмотки трансформатора, катод десятого диода через соответствующие четырнадцатый и пятнадцатый резисторы подключен к базам пятого и девятого транзисторов п-р-п-типа, базы шестого и двенадцатого транзисторов и-р-итила через соответствующие шестнадцатый и семнадцатый резисторы соединены с первой шиной источника управляющего сигнала, вторая шина которого через соответствующие восемнадцатый и девятнадцатый резисторы подключена к базам восьмого и десятого транзисторов п-р-п-типа, коллекторы седьмого и восьмого транзисторов и-р-и-типа через двадцатый резистор соединены с эмиттербм и через двадцать первый резистор — с базой третьего транзистора р-п-р-типа, которая через второй конденсатор соединена с его коллектором, коллекторы девятого и десятого транзисторов и-р-и-типа через двадцать второй резистор соединены с эмиттером и через двадцать третий резистор — с базой четвертого транзистора р-и — р-типа, которая через третий конденсатор соединена с его коллектором, коллекторы одиннадцатого и двенадцатого транзисторов и-р-и-типа через двадцать четвертый резистор подключены к эмиттеру и через двадцать пятый резистор — к базе шестого транзистора р-п-р-типа, коллектор которого через двадцать шестой и двадцать седьмой резисторы соединен соответственно с базой и эмиттером четвертого транзистора п-р-п-типа, а эмиттеры третьего и четвертого транзисторов p — tl — р — типа подключены к положительной шине источника пи
