Оптоэлектронный переключатель

Авторы патента:

H03K17/78 - с использованием оптоэлектронных приборов в качестве активных элементов, т.е. светоизлучающих и фотоэлектрических приборов, электрически или оптически связанных

H03K17/567 - схемы, отличающиеся использованием нескольких полупроводниковых приборов, например линейных ИС на биполярных и МОП-транзисторах, составных приборов, таких как биполярные транзисторы с изолированным затвором

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ , содержащий первый и второй светодиоды, оптически связанные соответственно с первым и вторым фототиристорами , анод первого фототиристора соединен с катодом второго фототиристора и с первым выводом сети переменного тока, катод первого фототиристора соединен с анодом второго , фототиристора и через нагрузку с вто,рым выводом сети переменного тока, RS-триггер, первый и второй транзисторные ключи с общим эмиттером, коллекторы которых соединены соответственно с S и R-BXOдами RS-триггера, третий и четвертый транзисторные ключи с общим эмиттером, в коллекторные цепи которых включены соответственно первый и второй светодиоды, источник стабилизированного напряжения питания ключей и триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей переключателя, в него введены пятый и шестой транзисторные ключи с общим коллектором, база пятого ключа соединена с прямым выходом RS-триггера, а эмиттер через последовательно соединенные конденсатор и резистор - с базой третьего ключа, база шестого ключа соединена с инверсным выходом RS-триггера, а эмиттер через последовательно соединенные конден- § сатор и резистор - с базой четвертого ключа, базы первого и второго ключей соединены че- Л рез резисторы соответственно с первым и шм вторым выводами сети переменного тока, Vm RS-триггер имеет дополнительные R и S-BXOды , которые соединены с источником сигналов управления и через резистор с источником стабилизированного напряжения питания . ;о о ел ls5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1190512 A (59 4 Н 03 К 17 56 17 78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3678668/24-2! (22) 22.12.83 (46) 07.11.85. Бюл. № 41 (72) 3. А. Азмайпарашвили и А. Г. Азмайпарашвили (71) Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации Научно-производственного объединения «Элва» (53) 621.382(088.8) (56) Писарев Л. А., Деткин Л. П.

Управление тиристорными преобразователями. М.: Энергия, 1975, с.34, рис.2 вЂ” 8

Авторское свидетельство СССР № 786002, кл. Н 03 К 18/56 Н 03 К 17/78, 21. 12.78. (54) (57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛ1ОЧАТЕЛЬ, содержащий первый и второй светодиоды, оптически связанные соответственно с первым и вторым фототиристорами, анод первого фототиристора соединен с катодом второго фототиристора и с первым выводом сети переменного тока, катод первого фототиристора соединен с анодом второго, фототиристора и через нагрузку с вторым выводом сети переменного тока, RS-триггер, первый и второй транзисторные ключи с общим эмиттером, коллекторы которых соединены соответственно с S u R-входами RS-триггера, третий и четвертый транзисторные ключи с общим эмиттером, в коллекторные цепи которых включены соответственно первый и второй светодиоды, источник стабилизированного напряжения питания ключей и триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей переключателя, в него введены пятый и шестой транзисторные ключи с общим коллектором, база пятого ключа соединена с прямым выходом RS-триггера, а эмиттер через последовательно соединенные конденсатор и резистор вЂ” с базой третьего ключа, база шестого ключа соединена с инверсным выходом RS-триггера, а эмиттер через последовательно соединенные конден- щ сатор и резистор вЂ” с базой четвертого ключа, базы первого и второго ключей соединены через резисторы соответственно с первым и вторым выводами сети переменного тока, С

RS-триггер имеет дополнительные R u S-входы, которые соединены с источником сигналов управления и через резистор с источником стабилизированного напряжения питания. в

1190512

Составитель А. Сидоров

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 7002 58 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в .автоматике, промышленной электронике, электротехнике.

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных возможностей путем дополнительной синхронизации и многоступенчатого регулирования сигналов управления тиристорными оптронами.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Оптоэлектронный переключатель содержит первый 1 и второй 2 светодиоды, оптически связанные соответственно с первым 3 и вторым 4 фототиристорами. Анод первого фототиристора 3 соединен с катодом второго фототиристора 4 и с первым выводом 5 сети переменного тока, катод первого фототиристора 3 соединен с анодом второго фототиристора 4 и через нагрузку 6 вЂ” с вторым выводом 7 сети переменного тока.

RS-триггер 8 построен на двух логических элементах И-НЕ по стандартной схеме. Первый 9 и второй 10 транзисторные ключи построены по схеме с общим эмиттером, коллекторы 9 и 10 соединены соответственно с S-входом 11 и R-входом 12 RS-триггера 8.

Третий 13 и четвертый 14 транзисторные ключи построены по схеме с общим эмиттером. В коллекторные цепи ключей 13 и 14 включены соответственно первый и второй светодиоды 1 и 2. Источник 15 стабилизированного напряжения питания, построенный на основе диодного выпрямителя и стабилитрона по стандартной схеме, соединен с ключами 9, 10, 13 и 14 и с RS òðèããåðîì 8.

Положительный полюс 16 источника 15 соединен с коллектор ными цепями ключей

9, 10, 13 и 14, отрицательный полюс 17 вЂ” с эмиттерными цепями этих ключей.

Пятый 18 и шестой 19 транзисторные ключи построены по схеме с общим коллектором. База пятого ключа 18 соединена с прямым выходом 20 RS-триггера 8, а эмиттер через последовательно соединенные конденсатор 21 и резистор 22 вЂ” с базой третьего ключа 13. База шестого ключа 19 соединена с инверсным выходом 23 RS-триггера 8, а эмиттер через последовательно соединенные конденсатор 24 и резистор 25вЂ” с базой четвертого ключа 14. Базы первого 9 и второго 10 ключей соединены через резисторы 26 и 27 соответственно с первым выводом 5 и вторым выводом 7 сети переменного тока. RS-триггер 8 снабжен дополнительными S-входом 28 и R-входом 29, которые соединены с источником 30 сигналов управления и через резистор 31 с положительным полюсом 16 источника 15 стабилизированного напряжения питания.

Устройство работает следующим образом.

Если на резистор 26 по цепи с выводом 5 поступает положительная полуволна светового напряжения, то транзистор ключа 9 отпирается и фиксируется в режиме насыщения, ключ 9 замыкается и на S-входе

11 RS-триггера 8 формируется отрицательный перепад напряжения. Триггер переключается, и потенциал его прямого выхода 20 резко возрастает. Этот положительный перепад напряжения поступает в эмиттерную цепь ключа 18 и по цепи с конденсатором 21 и резистором 22 отпирается и переводит в режим насыщения транзистор ключа 13. Светодиод 1 возбуждается и . включает по оптическому каналу фототиристор 3, который замыкает нагрузку 6 на сетевое напряжение.

Если положительная полуволна сетевого напряжения по цепи с выводом 7 воздей20 ствует на резистор 27, то замыкается ключ 10, RS-триггер 8 переключается в новое электрическое состояние, ключ 19 по цепи с конденсатором 24 и резистором 25 замыкает ключ 14, светодиод 2 возбуждается и включает фототиристор 4, который замыкает нагрузку 6 на сетевое напряжение.

Введение резисторов 26 и 27, непосредственно соединенных с сетевым напряжением, позволяет синхронизировать процессы замыкания ключей 9 и 10 с изменением полярности сетевого напряжения. При этом изменение сопротивления резисторов 26 и 27 дает возможность сдвигать моменты замыкания ключей 9 и 10, а следовательно, и моменты включения фототиристоров 3 и 4.

Длительность зарядки конденсаторов 21 и 24 по цепям с резисторами 22 и 25 относительно невелика (менее полупериода колебаний сетевого напряжения). Поэтому замыкание ключей 13 и 14, а следовательно, возбуждение светодиодов 1 и 2 оказывается кратковременным.

40 Импульсное возбуждение тиристорных оптронов (светодиод 1 вЂ” фототиристор 3, светодиод 2 вЂ” фототиристор 4) позволяет организовать новый (по существу, ждущий) режим работы устройства. Если от источника 30 сигналов управления на дополни45 тельные входы 28 и 29 RS-триггера 8 поступает отрицательный сигнал значительной амплитуды, то оба логических элемента И-НЕ RS-триггера 8 оказываются выключенными. В этом режиме в течение действия

10 сигнала управления светодиоды 1 и 2 не возбуждены, фототранзисторы 3 и 4 выключены, ток в нагрузке 6 отсутствует.