Выключатель переменного тока

 

ВЫКЖ)ЧАРЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий диодный мост, в Одну диагональ которого включены нагрузка и источник переменного тока, а в другую - тиристор, управляющий электрод которого соединен с первым выводом первого резиртора и коллектором биполярного транзистора, база которого соединена с управляющей шиной. а эмиттер - с катодом тиристора, первый вывод источника переменного тока подключен к катоду тиристора через последовательно соединенные диод, второй резистор и конденсатор, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня помех, излучаемых выключателем переменного тока, в него введены полевой транзистор, исток которого соединен с катодом первого стабилитрона, сток - с вторым выводом первого резистора, а затвор через третий резистор и второй стаби-, литрон - с анодом и катодом тиристора соответственно, база биполярного транзистора соединена с анодом первого стабилитрона и через последователь- g 9 ную RC-цепь с катодом первого стаби (Л литрона. со 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСИУБЛИН

3(5п Н 03 К 17/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

let. ". (3 ц ir>V 1 Л

13 „„,;.,Д

ЬИЫй0) ЫА (21) 3559569/18-21 (22) 25.02 ° 83 (46) 23.05.84. Бюл. 9 19 (72) С.Г. Кучеров (53) 621.382(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР

Ю 570995, кл. Н 03 К 5/02, 03.04.73.

2. авторское свидетельство СССР

9 569026, кл. Н 03 К 17/56, 20.08.74 (прототип). (54) (57) ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕИЕННОГО

ТОКА, содержащий диодный мост, в одну диагональ которого включены нагрузка и источник переменного тока, а в другую - тиристор, управляющий электрод которого соединен с первым выводом первого резистора и коллектором биполярного транзистора, база которого соединена с управляющей шиной, .Л0„„А а змиттер — с катодом тиристора, первый вывод источника переменного тока подключен к катоду тиристора через последовательно соединенные диод, второй резистор и конденсатор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения уровня помех, излучаемых выключателем переменного тока, в него введены полевой транзистор, исток которого соединен с катодом первого стабилитрона, сток — с вторым выводом первого резистора,. а затвор через третий резистор и второй стаби-. литрон — с анодом и катодом тиристора . соответственно, база биполярного тран. зистора соединена с анодом первого стабилитрона и через последовательную RC-цепь с катодом первого стабиЩ литрона.

1094149

Изобретение относится к коммутационной аппаратуре и может применяться в различных устройствах бесконтактного управления потребителями перемен» ного тока.

Известен позиционный симисторный усилитель, содержащий cHMMcTopq ключ, состоящий из диодного моста и транзистора, формирователь (1).

Однако данный усилитель требует постоянной подачи управляющего сигна-10 ла на формирователь для поддержания симистора во включенном состоянии, а также применения в ключе высоковольтного транзистора, что ограничивает область коммутируемых напряже- 15 ний и диапазон рабочих температур надежного включения и выключения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является выключатель переменного тока, содержащий диодный мост, в одну диагональ которого включены нагрузка и источник переменного тока, а в другую— тиристор, управляющий электрод которого соединен с первым выводом первого резистора и коллектором биполярного транзистора, база которого соединена с управляющей шиной, а эмиттер - с катодом тиристора, первый вывод источника переменного тока под-З0 ключен к катоду тиристора через последовательно соединенные диод, вто.рой резистор и конденсатор, причем первый вывод конденсатора соединен с катодом первого стабилитрона .(2).

Однако известный выключатель име- З5 ет высокий уровень помех,при включении тиристора, обусловленный тем, что момент включения тиристора не синхрониэирован с моментом перехода синусоиды сетевого напряжения через 40 нуль,.

ttem изобретения — снижение уровня помех, излучаемых выключателем пе ременного тока. 45

Поставленная цель достигается тем, что в выключатель переменного тока, содержащий диодный мост, в одну диагональ которого включены нагрузка.и источник переменного тока, а в другую — тиристор, управляющий электрод которого соединен с первым выводом

-riepaopo резистора и коллектором биполярного транзистора, база которого соединена с управляющей шиной, а эмиттер - с катодом тиристора, первый вывод источника переменного тока подключен к катоду тиристора через последовательно соединенные диод, второй резистор и конденсатор, введены полевой транзистор, источник кото-60 рого соединен с катодом первого стабилитрона, сток — с вторым выводом первого резистора, а затвор через третий резистор ивторой стабилитронс анодом и катодом тиристора соответ-65 ственно, база биполярного транзистора соединЕна с анодом первого стабили» трона и через последовательную RCцепь с катодом первого стабилитрона.

На чертеже изображена схема выключателя переменного тока.

Нагрузка l включена в сеть переменного тока последовательно с диодным мостом 2, в диагональ постоянного тока которого включен тиристор 3.

К точке соединения нагрузки с сетью переменного тока через диод 4 и резистор 5 подключен первый стабилитрон б. База биполярного транзистора

7 соединена с анодом стабилитрона б.

Конденсатор 8 соединяет катод стабилитрона б с анодом тиристора 3. K точке соединения резистора 5 с катодом стабилитрона б подключен исток полевого транзистора 9, затвор которого через резистор 10 подключен к аноду и через второй стабилитрон 11 к катоду тиристора 3, а сток через резистор 12 — к коллектору транзистора, первый стабилитрон б зашунтирован RC-цепью, состоящей из резистора 13 и конденсатора 14, управляющая шина подключена к базе и через ° резистор 15 к эмиттеру биполярного транзистора 7.

Устройство работает следующим образом.

При включении в сеть переменного тока выпрямитель на диоде 4 со стабилизатором на резисторе 5 и стабилитроне б обеспечивает заряд конденсатора 8 до напряжения пробоя стабилитрона б, после чего открывается транзистор 7 °,Напряжение с конденсатора 8 через канал полевого транзистора 9 в моменты времени, когда напряжение на его затворе относительно истока становится меньше напряжения отсечки, поступает через резистор 12 на коллектор транзистора 7, который шунтирует управляющий электрод тиристора 3, образуя с резистором 12 делитель напряжения с коэффициентом передачи, недостаточный для включения тиристора. Тиристор не включается, ток через нагрузку отсутствует. Чтобы не произошло случайного включения тиристора иэ-за запоздалого пробоя стабилитрона б при заряде конденсатора 8, на базу транзистора 7 подается положительное смещение через RC-цепь.

Нри подаче на базу транзистора 7 отрицательного импульса он закрывается, но напряжение на управляющий электрод тиристора поступает только тогда, когда открывается канал транзистора 9, т. е. лишь при напряжении сети, близком к нулю. Нагрузка 1 через диодный мост 2 и открытый тиристор 3 включается в цепь электропитания ° Напряжение на аноде открытого тиристора пренебрежимо мало, поэтому напряжение на затворе транзистора 9

1094149

10 .ос авмтель Л.Петрова

Техред; А.Ач Корректор Г.Огар

Редактор С.Саенко

Заказ 3456/45 . . Тираж 862 . Подписное

ВНИИПИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 меньше, чем на истоке, и через канал протекает начальный ток стока, поддерживающий управляющий переход тиристора в открытом состоянии, одновременно разряжая конденсатор & до напряжения, недостаточного для пробоя стабилитрона 6, В результате этого транзистор 7 запирается, а тирис- тор сохраняет открытое состояние и после снятия отрицательного сигнала с базы транзистора 7.

Для выключения выключателя необходимо подать на базу транзистора 7 положительный импульс с длительностью, достаточной для захвата момента перехода через нуль сетевого напря- 35 жения, после чего тиристор переходит в закрытое состояние, канал транзистора 9 закрывается положительным относительно истока напряжением на затворе, конденсатор 8 заряжается до напряжения пробоя -стабилитрона 6, транзистор 7 открывается независимо от наличия положительного сигнала на базе.

После отключения источника пере менного тока конденсатор 14 разряжается через резистор 13, резистор 15, канал транзистора 9 и управляющий электрод тиристора 3. Схема возвращается в исходное состояние.

Предлагаемый выключатель переменного тока позволяет обеспечить включение тиристора только в моменты времени, когда фаза тока нагрузки проходит через нулевое значение.

Благодаря этому отсутствуют броски тока, протекающего через нагрузку, и ток нагрузки нарастает плавно, в результате чего снижается уровень помех, излучаемых устройством.