Оптоэлектронный ключ переменного тока

 

— 1 чамМЛ пате4а t н е тв4кк„е

ОП И

Союз Советски н

Социалистическин

Республик (») 731595

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.09.78 (2!) 2666367/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.04.80. Бюллетень 16

Дата опубликования описания 05.05.80 (5l ) М. Кл.

Н 03 К 17/78

Государственый квинтет ао авлни нзебретвннй н втнфитнй (53) УДК 621.335 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Ермолов, А. Д. Игнатенко и О. В. Лобачевский

Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫИ КЛЮЧ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики.

Известен оптоэлектронный ключ переменного тока, содержащий соединенные встречно-параллельно тиристор и оптоэлектронную пару для развязки цепи управления от силовой цепи (1).

Однако низкая чувствительность этой схемы к значению нулевого напряжения ограничивает ее функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство, содержашее управляющий тиристор и синхронизирующий транзистор, шунтируюгций переход управляющий электрод-катод управляюгцего тиристора, используемый как элемент нулевой коммутации исполнительным тиристором (2) .

Недостаток этого устройства — несовместимость его управляющего напряжения с напряжением питания низковольтных интегральных микросхем, что снижает его функ-. циональные возможности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронном ключе переменного тока, содержащем соединенные встречно-параллельно тиристоры первого и второго оптронов, управляюший тиристор и синхронизирующий транзистор, коллекторно-эмиттерный переход которого подключен параллельно переходу управляющий электрод-катод управляющего тиристора, переход база-эмиттер зашунтирован резистором утечки, коллектор подключен к шине управляющего

1О напряжения, база соединена с шиной «запрет» и через последовательно соединенные резистор и диод — с анодом управляющего тиристора,.катод которого подключен к первой шине источника питания, а анод через светодиод первого оптрона и ограничительный резистор — к второй шине источника питания, дополнительно введены второй управляюгций тиристор, второй синхронизирующий транзистор, которые соединены с катодом светодиода второго оптрона и коммутирующие транзисторы, коллекторы которых подключены к анодам светодиодов соответственно первого и второго оптронов, эмиттеры коммутирующих транзисторов соединены с первой шиной источника питания непосред1

731595 ственно, а базовые электроды подключень1 к первой шине источника питания через резисторы и вторичные обмотки трансформатора электрической сети, параллельно которым через соответствующие резисторы включены ста бил итроны.

На чертеже показана схема оптоэлектронного ключа переменного тока.

Устройство содержит встречно-параллельно соединенные тиристоры 1 и 2 первого оптрона 3 и второго оптрона 4, светодиоды 5 и

6, подключенные к второй шине источника питания 7 через ограничительные резисторы

8 и 9, и к первой шине источника питания

l0 через управляющие тиристоры 11 и 12, управляющий электрод-катод каждого из этих тиристоров зашунтирован коллекторноэмиттерным переходом соответствующих синхронизирующих транзисторов 13 и 14, базы которых зашунтированы резисторами утечки 15 и 16, подключены к шине «запрет»

17 и соединены с анодами управляющих тиристоров 11 и 12 через последовательно соединенные соответственно резистор 18, диод 19 и резистор 20, диод 21, а коллектор подключен к шине управляющего напряжения 22, коллекторы коммутирующих транзисторов 23 и 24 подключены к анодам светодиодов 5 и 6, а базовые электроды соединены с первой шиной источника питания

10 соответственно через резисторы 25, 26, вторичную обмотку 27 трансформатора электрической сети 28 и через резисторы 29, 30, вторичную обмотку 31 трансформатора электрической сети 28 и стабилитроны 32, 33.

Оптоэлектронный ключ переменного тока работает следующим образом.

На вход управляющих тиристоров 11 и

12 поступает управляющее напряжение, разрешающее включение переменного тока.

Анод каждого из этих тиристоров находится под напряжением в течение времени несколько большего полупериода напряжения сети, что достигается установкой в схему ком- 46 мутирующих транзисторов 23 и 24, открываемых напряжением вторичных обмоток 27 и

3I трансформатора электрической сети 28.

Эти транзисторы из-за имеющегося на их входной характеристике участка отсечки напряжения, открываются несколько позже появвю ления на базе положительного полупериода напряжения сети. Поэтому напряжение на анодах управляющих тири "торов 11 и 12 и анодах светодиодов 5 и 6 представляет собой трапецеидальное напряжение, перекрываю- se щее во времени полуволну напряжения сети и к моменту появления нулевого напряжения сети, и имеющегося напряжения управления на управляющей шине 22, через управляюгцие тиристоры 11 и 12 и светодиоды 5 и 6 протекает номинальный ток.

Если до момента появления напряжения на анодах светодиодов 5 и 6 управляющее напряжение с шины 22 подано, то открывается один из управляющих тиристоров 11 или 12, а коммутирующие транзисторы 23 и 24 при этом закрыты. При нулевом напряжении сети ток протекает через светодиоды

5 и 6 оптронов 3 и 4. В случае напряжения управления равного нулю, управляющие тиристоры 1 и 12 закрыты, а синхронизирующие транзисторы 13 и 14 в соответствующие полупериоды напряжения открыты напряжением, поданным с анодов управляющих тиристоров 11 или 12. Входной управляющий сигнал шунтируется этими транзисторами и поэтому управляющие тиристоры 11 и 12 не могут быть открытыми в произвольный момент времени.

Формула изобретения

Оптоэлектронный ключ переменного тока, содержащий соединенные встречно-параллельно тиристоры первого и второго оптронов, управляющий тиристор и синхронизирующий транзистор, коллектор-эмиттерный переход которого подключен параллельно переходу управляющий электрод-катод управляющего тиристора, переход база-эмиттер зашунтирован резистором утечки, коллектор подключен к шине управляющего напряжения, база соединена с шиной «запрет. и через последовательно соединенные резистор и диод — с анодом управляющего тиристора, катод которого подключен к первой шине источника питания, а анод через светодиод первого оптрона и ограничительный резистор — к второй шине источника питания, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно введены второй управляюший тиристор, второй синхронизирующий транзистор, которые соединены с катодом светс,диода второго оптрона и коммутирующи= транзисторы, коллекторы которых подключены к анодам светодиодов соответственно первого и второго оптронов, эмиттеры коммути рующих транзисторов соединены с перво:: шиной источника питания непосредственно, а базовые электроды подключены к пе;вой шине источника питания через резистор=,: и вторичные обмотки трансформатора элек. рической сети, параллельно которым чере . соответствуюгцие резисторы включены сз а-билитроны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 505130, кл. Н 03 К 17/56, 12.04.74.

2. Патент США № 3723769, кл. Н 03 К 17/56, 27.03.73 (прототип).