Тиристорный ключ

 

Изобретение относится к переключателям 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. Устройство содержит тиристор 1, транзистор 2, резистор 10. Для достижения цели в устройство введены транзисторы 3, 4, транзисторный оптрон 5, интегральный компаратор 6, диоды 7, 8, 9, резисторы 10...21, конденсатор 22. 1 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 03 К 17/72

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731498/21 (22) 16.08.89 (46) 07.07.91. Бюл. N. 25 . (71) Минское научно-производственное обьединение "Дормаш" (72) Н.П.Музычук (53) 621.382 (088;8) (56) Заявка Японии М 61-47013, кл. Н 03 К 17/73, 1987.

Фишер Дж. и др. Электроника — от теории к практике. — M. Энергия, 1980, с. 52, рис. 2-7; (54) ТИРИСТОРНЫЙ КЛЮЧ

„„ „„. 1 661989 А1 (57) Изобретение относится к переключателям 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..

Устройство содержит тиристор 1, транзистор 2, резистор 10. Для достижения цели в устройство введены транзисторы 3, 4,-транзисторный оптрон 5, интегральный компаратор 6, диоды 7, 8, 9, резисторы 10 — 21, . конденсатор 22. 1 ил., 1661989

30

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 компаратор 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 кон,денсатор 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 16саединена с катодом тириетора 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 соединен 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 ба зой 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 шичу 25, при этом компаратор 6 отключен, и в его выходной цепи, соединенной с базой транзистора 2 через резистор 21, отсутствует выходной ток, транзистор 2 заKP6IT.

В таком включенном состоянии устройство может находиться сколь угодно долго, пока присутствуе 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

22 и резистора 17, При снижении напряжения на инвертирующем входе до уровня

1661989 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.

Время отключения тиристора 1 определяется его собственной постоянной времени рассасывания носителей заряда и параметрами RC-цепи конденсатора 22 и резистора

17.

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.

Составитель Г,Терешина

Редактор 0.,Головач Техред M,Mîðãåíòàë 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

Формула изобретения

Тиристорный ключ, содержащий тиристор, первый транзистор и первый резистор, анод тиристора соединен с эмиттером 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 транзистора,отличающийся тем,что, с целью повышения надежности работы, быстродействия и помехоустойчивости, введены транзисторный оптрон, второй и третий транзисторы, три диода, одиннадцать 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, второй выход — к первым выводам третьего и четвертого резисторов, второй вывод четвертого резистора подключен к третьему

5 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 тиристо10 ра и эмиттером второго транзистора, база которого через седьмой резистор соединена с катодом тиристора, а коллектор — с инвертирующим входом интегрального компаратора и через параллельно соединенные

15 восьмой резистор и конденсатор, которые образуют времязадающую RC-цепь, — с общей шиной, неинвертирующий вход интегрального компаратора соединен со средней точкой делителя напряжения, выполненно20 го 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 кол25 лектором третьего транзистора, база которого соединена с вторым выводом шестого резистора. а эмиттер через одиннадцатый резистор с общей шиной, с которой соеди-йен второй вывод пятого резистора, выход

30 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.