Электронный коммутатор сети переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для исполь- : зования в системах питания переменньм током различныхрадиоэлектронньк устройств , срабатывающих при пересечении сетевого напряжения нулевого уровня. Цель изобретения - повьшение помехоустойчивости и надежности работы за счет повышения точности синхронизации включения диодно-тиристорного ключа (ДТК) с моментом пере-. хода сетевого напряжения через нуль. Поставленная цель достигается путем введения интегрирующего элемента, включенного между входом элемента памяти и выходом формирователя импульсов синхронизации, который выполнен на фазоинверторе и ограничителе амплитуды импульсов, а запускающий ключ включен в цепь питания выпрямителя. Точность включения определяется половиной длительности синхронизирующего импульса. Подбирая время задержки ДТК на половину длительности импульса с помощью ин- :тегрирующего элемента, добиваются полной синхронизации включения ДТК с моментом перехода сетевого напряжения через нуль . 2 ил. . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 Н 03 К 17/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4278803/24-21 (22) 06 ° 07.87 (46) 15.03.89. Бюл. № 10 (72) А.А.Вербовец и B.Н.Юдин (53) 62 1. 382 (088. 8) (56) Патент США № 4229669, кл. Н 03 К 5/153, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1064462, кл. Н 03 К 17/13, 1982. (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОР СЕТИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах питания переменным током различных радиоэлектронных устройств, срабатывающих при пересечении сетевого напряжения нулевого уровня. Цель изобретения — повьппение помехоустойчивости и надежности

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах питания переменным током различных радиоэлектронных устройств, в частности телевизионной контрольно-испытательной аппаратуре при необходимости коммутации на них переменного напряжения при пересечении нулевого уровня.

Цель изобретения — повьппение помехоустойчивости и надежности работы за счет повьппения точности синхронизации включения диодно-тиристорного ключа с моментом перехода сетевого напряжения через нуль..,801 14 5989 А1 работы за счет повышения точности синхронизации включения диодно-тиристорного ключа (ДТК) с моментом пере-. хода сетевого напряжения через нуль.

Поставленная цель достигается путем введения интегрирующего элемента, включенного между входом элемента памяти и выходом формирователя импульсов синхронизации, который выполнен на фазоинверторе и ограничи-. теле амплитуды импульсов, а запускающий ключ включен в цепь питания выпрямителя. Точность включения определяется половиной длительности синхронизирующего импульса. Подбирая время задержки ДТК на половину длительности импульса с помощью ин.тегрирующего элемента, добиваются полной синхронизации включения ДТК с моментом перехода сетевого напряжения через нуль . 2 ил.

На фиг.1 представлена электрическая схема электронного коммутатора; на фиг.2 — временные диаграммы напряжений.

Устройство содержит диодно-тиристорный, ключ 1, блок 2 его включения, управляемый элемент 3 памяти, интег" рирующий элемент 4, формирователь 5 импульсов синхронизации, выпрямитель

6, развязывающий диод 7, ключ 8 запуска.

Управляющий вход ключа 1 соединен с выходом блока 2 включения, выходы., ключа 1 через нагрузку 9 соединены с выходными шинами 10, 11 устройства.

1465989

Вход блока 2 подключен к выходу элемента 3 памяти. Выводы диагонали переменного ток" вьп-рямителя 6 через запирающий ключ 8 подключены к входным шинам 12 13 устройства, которые соединены с источником йониженного сетевого напряжения (не показан), первый вывод диагонали постоянного тока выпрямителя 6 образует две шины 14, 15 питания формирователя 5„ элементов 4, 3 и блока 2, которые соединены последовательно, второй вывод диагонали постоянного тока выпрямителя 6 соединен с входом 16 формирователя 5, .выход 1? которого соединен с входом элемента 4-, выход ! которого соединен с управляющим входом элемента 3. Диод 7 включен между вторым выводам диагонали постоянного тока Выпрямителя 6 и шиной !4.

Формирователь 5 выполнен на фазоинвертаре 18 и ограничителе 19 амплитуды .импульсов. Цервый силовой вывод фазоинвертора 18 соецинен с шиной !4 и выходом. 1? формирователя !

1 5 ВтОрОЙ силОВОЙ ВыВОд фаэоинвертара 18 соединен с шиной 15, а управ ляющий вход фазаинвертора 8 соединен с входом t 6. формирователя 5,, ог-,„ раничитель !9 включен между управляю. щим входом фаэаинвертора !8и шиной 15, Блок 2 может..быть выполнен, например, на аптроне, состоящем иэ светодиода и фототиристора, а элемент 3 памяти — например, на маломощном

35 тиристоре, Коммутатор работает следующим об разом;

В исходном (Выключенном) состоянии запускающий ключ З.,ра,замкнут. Уст ройство обесточена, . поэтому диоднотиристорный ключ, 1 разомкнут и В цепи нагрузки, 9 ток отсутствует.

При замыкании э@пускающего ключа

8 (to, фиг,2) пониженное сетевое на,-. пряжение поступает на Выпрямитель 6.

Выпрямитель 6 служит для получения пульсирующего напряжения U „„> (фиг ° 2б) с уДВоенной. частотой сети, Для упрощения схемы коммутатора вы5О прямитель.6 является общим для полу-. чения питания Un„T (фиг,2г) формиро"

Вателя 5, элементов 3 и 4 и являетсц источником получения синхронизирую щнх импульсов, Удвоенная частота пульсирующего напряжения позволяет получить синхраниэи ующие импульсы соответствующие каждому прохождению, синусоидального напряжения через нуль, Развязывающий диод ? исключает сглаживание пульсирующего напряжения на выходе выпрямителя 6. Далее пульсирующее напряжение поступает на огра . учитель 19. На выходе ограничителя 19 формируются трапецеидальные импульсы U (фиг.2в), поддерживающие фазоинвертор 18 в открытом состоянии. В промежутках между импульсами фазоинвертор 18 закрывается. При этом на коллекторе фазоинвертора 19 выделяется положительный синхронизирующий импульс UK (фиг.2д).

Так как фазоинвертор !8 закрывается в момент времени, близком к переходу синусоиды через нуль, то и выделенный на коллекторе импульс будет соответствовать этому времени. Для повышения точности включения диоднотиристорного ключа 1 в момент перехода сетевого напряжения через нуль между формирователем 5 и элементом 3 памяти включен интегрирующий элемент 4.

Точность включения определяется половиной длительности синхрониэирующего импульса. Подбирая время задержки включения диодно-тиристорного ключа 1 на половину длительности импульса с помощью интегрирующего элемента 4, можно добиться полной синхронизации включения диодно-тиристорного ключа 1 с моментом перехода сетевого напряжения через нуль (UgHчею., фиг.2е). Введение интегрирующего элемента 4 улучшает также помехоустойчивость коммутатора.

После интегрирующего элемента 4 задержанный синхронизирующий импульс поступает на элемент 3 памяти — В управляющую цепь маломощного тиристора ° Тиристор включает оптрон блока

2 включения. Блок 2 включения обеспечивает гальваническую развязку узлов коммутатора от сетевого напряжения, поступающего иа. диодно-тиристарный ключ .1 и нагрузку 9. Тиристор. элемента 3 памяти открывается, включая при этом светодиод оптрона блока 2 включения, Управляющая цепь диоднотиристорнаго ключа 1 замыкается через фототиристор оптрана, открывая ключ 1

При пропадании напряжения сети (tg-t q, фиг.2) и последующем его появлении (t -t 4) включение диоднотиристарного ключа 1 происходит в

1465989 момент перехода напряжения сети через нуль. При пропадании напряжения сети исчезает напряжение питания фазоинвертора 18 и тиристора элемента 3 памяти, и диодно-тиристорный ключ 1 отключается. С появлением напряжения сети на тиристор элемента 3 памяти поступает напряжение питания, но включение его происходит с приходом синхронизирующего импульса.

При размыкании запускающего ключа

8 происходит выключение питания устройства, а следовательно, и отключение нагрузки 9 диодно-тиристорным ключом 1. При этом отключение нагрузки происходит при близком к нулю (t:, фиг.2} мгновенном значении тока нагрузки 9, что также устраняет коммутационные помехи.

Новые признаки позволили повысить точность синхронизации при коммута ции цепей питания переменным током различных радиоэлектронных устройств, повысить помехоустойчивость устройства коммутации, причем достаточно .простыми средствами.

Изобретение может быть использова но в устройствах, где необходимо избавиться от бросков тока и возникаю-. щих при этом коммутационных помех при включении мощных потребителей.

Формула и з о б р е т е н и я

Электронный коммутатор сети переменного тока, содержащий диодна-тиристорный ключ, управляющий вход каторога соединен с выходам блока включения. диодна-тиристорнога ключа, вход которого подключен.к выходу управляемого элемента памяти, выпря:митель, формирователь импульсов син."хронизации и запускающий ключ ahtходы диодно-тиристорного ключа через нагрузку соединены с выходными шинами устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности работы за счет повышения точности синхронизации включения диодно-тиристорного ключа с моментом перехода сетевого

1О напряжения через нуль, введены интегрирующий элемент и развязывающий диод, выводы диагонали переменного тока выпрямителя через запускающий ключ подключень к входным шинам уст15 ройства, первый вывод диагонали постоянного тока выпрямителя образует две шины питания формирователя импульсов синхронизации, интегрирующе« го элемента, управляемого. элемента

2д памяти и блока включения диодно-тиристорного ключа, второй вывод диагонали постоянного тока выпрямителя соединен с входом формирователя импульсов синхронизации, выход которо25 го соединен с. входом интегрирукицего ! элемента, выход которого соединен с управляющим входом управляемого элемента памяти, развязывающий диод включен между вторым выводом диаго30 кали постоянного тока выпрямителя и первой шиной питания, формирователь импульсов синхронизации выполнен на фазоинверторе и ограничителе амплитуды импульсов, первый силовой

35 вывод фазойнвертора соединен с первой шиной питания и выходом формирователя импульсов синхронизации, второй силовой вывод фазоинвертора соединен с второй шиной питания, .упдк равляющий вход фаэоинвертара соединен с входом формирователя импульсов синхронизации, ограничитель амплитуды импульсов включен между управляю". щим входом фазоинвертора и второй

45 шиной питания.

1465989

15

Выдр

Тираж 879

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101

Редактор M.Êåëåìåø

Заказ 956/55

Составитель Г.Терешина

Фиг. 3

Техред М.Дидык Корректор М,Лемчик