Устройство для коммутации переменного напряжения

 

Изобретение относится к радиоэлектронным устройствам и может быть иснользовано для включения - отключения напряжения силового первичного электропитания радиоэлектронных устройств. Цель изобретения - повышение надежности и улучшение экономических характеристик. При поступлении сигнала включения с входа 10 устройства через элемент ИЛИ I на вход 30 формирователя импульса (ФИ) 2 формируется импульс, обеспечиваюш,ий появление сигнала управления на выходе 32. Длительность указанного сигнала превышает 0 максимальное время включения силового реле (Р) 8. Сигнал с выхода 32 ФИ 2 отключает диодно-транзисторный ключ, самовозбуждается преобразователь и на выходах 20, 21, 22 и 23 блока управления тиристорами (БУТ) 3 формируются сигналы управления тиристорами 7. Одновременно формируется сигнал на выходе 24 БУТ 3, который через элемент И 4 воздействует на триггер 6, устанавливая его в единичное состояние, через время срабатывания Р 8 замыкается его замыкаюш,ий контакт, шунтируюнлий тиристоры 7. После снятия сигнала включения с входа 10 триггер 6 остается в единичном состоянии, БУТ отключается, его выходные сигналы исчезают, а Р 8 остается во включенном положении. При подаче сиг43 нала отключения на вход 11 через элемент ИЛИ 1 он поступает на вход 30 ФИ 2 и проел цесс отключения для БУТ 3 и тиристоров 7 происходит так же, как и при включении. Процесс включения и отключения происходит аналогично описанному в элементах, относящихся к другим средам питаюшей сети. Устройство позволяет суш.ественно снизить уровень коммутационных помех. 2 з.п., to ф-лы, 4 ил. ч ts5 оо 05 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1272369 (gy) 4 Н 01 Н 9/30

«»

/

:» g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3905154/24-07 (22) 05.06.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (72) В. Г. Пекелис, В. А. Кешишьян, С. Д. Шпота и И. В. Пекелис (53) 621.3.014.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 228738, кл. H Ol 1 31/00, 1968.

Мкртчян Ж. А. Электропитание электронно-вычислительных машин.— М.: Энергия, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯ)КЕНИЯ (57) Изобретение относится к радиоэлектронным устройствам и может быть использовано для включения — отключения напряжения силового первичного электропитания радиоэлектронных устройств. Цель изобретения — повышение надежности и улучшение экономических характеристик.

При поступлении сигнала включения с входа

l0 устройства через элемент ИЛИ на вход 30 формирователя импульса (ФИ) 2 формируется импульс, обеспечивающий появление сигнала управления на выходе 32.

Длительность указанного сигнала превышает максимальное время включения силового реле (P) 8. Сигнал с выхода 32 ФИ 2 отключает диодно-транзисторный ключ, самовозбуждается преобразователь и на выходах

20, 21, 22 и 23 блока управления тиристорами (БУТ) 3 формируются сигналы управления тиристорами 7. Одновременно формируется сигнал на выходе 24 БУТ 3, который через элемент И 4 воздействует на триггер 6, устанавливая его в единичное состояние, через время срабатывания P 8 замыкается его замыкающий контакт, шунтирующий тиристоры 7. После снятия сигнала включения с входа 10 триггер 6 остается в единичном состоянии, БУТ отключается, его выходные сигналы исчезают, à P 8 остается во включенном положении. При подаче сигнала отключения на вход ll через элемент

ИЛИ 1 он поступает на вход 30 ФИ 2 и процесс отключения для БУТ 3 и тиристоров 7 происходит так же, как и при включении.

Процесс включения и отключения происходит аналогично описанному в элементах, 0ТНосящихся к другим средам питающей сети.

Устройство позволяет существенно снизить уровень коммутационных помех. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1272369

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для включения-отключения напряжения силового первичного электропитания радиоэлектронных устройств, а также для управления элементами электропривода таких устройств в тех случаях, когда необходимо значительное снижение уровня коммутационных помех, возникаюгцих при включенииотключении силового первичного электропитания.

Цель изобретения — повышение надежности и улучшение экономических характеристик к.

На фиг. 1 изображена схема устройства для коммутации переменного напряжения; на фиг. 2 — схема блока управления тиристорами; на фиг. 3 — схема формирователя импульса; на фиг. 4 — — временная диаграмма работы устройства.

Схема устройства для коммутации переменного напряжения (фиг.1) содержит элемент ИЛИ 1, формирователь 2 импульса, блок 3 управления тиристорами, первый элемент И 4, второй элемент И 5, первый RSтриггер 6, пару тиристоров 7, включенных встречно-параллельно, силовое реле 8 с нормально-разомкнутым контактом. Кроме того, устройство имеет четвертый вход 9, первый вход 10, второй вход 11, третий вход

12, а также выход 13.

Схема блока управления тиристорами (фиг. 2) содержит двухтактный преобразователь 14 напряжения с трансформаторным выходом и самовозбуждением, первый, второй и третий выпрямители 15 — 17, с

RC-фильтром, диодно-транзисторный ключ

18. Блок имеет также вход 19 и выходы 20 и 21, 22 и 23, 24 и 25 соответственно первого, второго и третьего выпрямителей с RC-фильтром.

Схема формирователя импульса (фиг. 3) содержит второй RS-триггер 26,элемент 27 задержки, третий элемент И 28, одновибратор 29, а также входы 30 и 31 и выход 32.

Входы 10 и 11 устройства (фиг. 1) соединены с входами элемента ИЛИ 1, выход которого соединен с входом 30 формирователя 2 импульса, вход 31 которого соединен с входом 12 устройства. Выход 32 формирователя импульса соединен с входом 19 блока 3 управления тиристорами, чьи выходы

20 и 21 соответственно соединены с управляющим электродом и катодом первого тиристора, выходы 22 и 23 -- с управляюгцим электродом и катодом второго тиристора, выход 24 с соединенными между собой вторыми входами элементов И 4 и 5, а выход

25 — с нулевым потенциалом..Первый вход элемента И 4 соединен с входом 10, а первый вход элемента И 5 соединен с входом 11.

Выход элемента И 4 соединен с S-входом триггера 6, а выход элемента И 5 — с его

R-входом. Выход триггера 6 соединен с первым входом обмотки реле 8, второй вход ко10

55 торой соединен с нулевым потенциалом.

Замыкающий контакт реле 8 соединен с точками встречно-параллельного соединения тиристоров, а также с входом 9 и выходом

13 устройства.

Первый и второй выходы диодно-транзисторного ключа 18 (фиг. 2) соединены с входами двухтактного преобразователя 14 напряжения с трансформаторным выходом и самовозбуждением. Выходы первой обмотки преобразователя 14 соединены с входами выпрямителя с RC-фильтром 15, выходы которого являются выходами 20 и 21 блока 3 управления тиристорами . Выходы второй обмотки преобразователя 14 соединены с входами выпрямителя с RC-фильтром 16, выходы которого являются выходами 22 и 23 блока 3 управления тиристорами. Выходы третьей обмотки преобразователя 14 соединены с входами выпрямителя с RC-фильтром 17, выходы которого являются выходами 24 и

25 блока 3 управления тиристорами.

Входы 30 и 31 формирователя 2 импульса (фиг. 3) соединены соответственно с

S-входом и R-входом триггера 26, выход которого соединен с входом элемента 27 задержки и прямым входом элемента И 28.

Выход элемента 27 задержки соединен с инверсным входом элемента И 28, выход которого соединен с входом одновибратора

29, выход которого является выходом 32 модулятора 2.

Используемый в составе блока 3 управления диодно-транзисторный ключ 18 реализован в виде транзисторного каскада по схеме с обидим эмиттером, коллектор которого через разделительные диоды соединен с выходами ключа. Элемент 27 задержки может быть реализован в виде электромагнитной линии задержки.

Учитывая использование RS-триггеров

6 и 26, переключатель содержит стандартные для логических узлов цепи начальной установки триггеров в нулевое состояние по дополнительному R-входу «О».

Устройство для коммутации переменного напряжения работает следующим образом.

К входу 9 присоединен источник переменного напряжения, а выход 13 используется для подключения нагрузки. К входу 10 присоединен источник сигнала включения, например, замыкающий контакт кнопки включения. К входу 11 подключен источник сигнала отключения, в качестве которого используется замыкающий контакт кнопки отключения. К входу 12 присоединена последовательная цепь из размыкающих контактов кнопок включения и отключения.

В отключенном состоянии через вход

31 на R-вход триггера 26 формирователя

2 импульса подается потенциал установки этого триггера в нулевое состояние. При этом на выходе элемента И 28 имеет место нулевой потенциал, одновибратор 29 находится в состоянии покоя, вследствие чего на

1272369

Т2 ) Та откл.макс (2) 15

Т ) Т8 вкл.макс

Формула изобретения выходе 32 имеет место потенциал, который, будучи подан на вход 19, обеспечивает включенное состояние диодно-транзисторного ключа 18. Тем самым преобразователь 14 напряжения оказывается в состоянии покоя и на выходах 20 — 25 отсутствуют сигналы. В результате отключены тиристоры 7 и заперты элементы И 4 и 5.

Примем, что триггер 6 также находится в нулевом состоянии, так что реле 8 отключеноо.

При подаче сигнала включения на вход

10 он через элемент ИЛИ 1 поступает на вход 30, устанавливая триггер 26 в единичное состояние. При этом согласно фиг. 4 на выходе элемента И 28 формируется кратковременный импульс запуска одновибратора

29, который обеспечивает на выходе 32 появление сигнала, длительность которого Та должна превышать максимальное время включения реле 8 Т8 вкл.макс., Таким образом, Сигнал с выхода 32 отключает диоднотранзисторный ключ 18; преобразователь

14 переходит в режим самовозбуждения, вследствие чего формируются сигналы на выходах 20 и 21, 22 и 23, обеспечивая включение тиристоров 7 в соответствующие полупериоды переменного напряжения, Одновременно формируется сигнал на выходе 24, который, будучи приложен к входу элемента И 4, наряду с сигналом с входа 10 через элемент И 4 обеспечивает установку триггера 6 в единичное состояние. При этом через интервал времени Та .. реле 8 замыкает свой нормально-разомкнутый контакт, шунтирующий включенные тиристоры 7. Отпускание кнопки включения снимает сигнал включения с элементов ИЛИ 1 и И 4. При этом триггер 6 остается в единичном состоянии, а триггер 26 через вход 31 устанавливается в нулевое состояние, что однако не оказывает влияния на состояние силовых элементов устройства. По окончании Т блок 3 управления тиристорами отключается, его выходные сигналы исчезают, а реле 8 остается во включенном состоянии. Следует отметить, что без включения блока 3 управления тиристорами невозможно включить реле 8, так как отсутствие сигнала на выходе 24 блокирует элемент И 4.

Включенное состояние устройства характеризуется следующими режимами основных элементов. Триггер 6 находится в единичном состоянии. Соответственно реле 8 находится во включенном состоянии. Остальные элементы и узлы находятся в состоянии покоя.

Вход 9 соединен с выходом 13 через замкнутый контакт реле 8.

При подаче сигнала отключения на вход 11 он через элемент ИЛИ 1 поступает на вход 30. Формирователь 2 импульса, блок 3 управления тиристорами и сами

55 тиристоры 7 при отключении работают точно так же. как и при включении. Сигнал отключения поступает одновременно на первый вход элемента И 5, на второй вход которого поступает сигнал с выхода 24 блока 3 управления. В результате на выходе элемента И 5 формируется сигнал, который, воздействуя на R-вход триггера 6, перевонит его в нулевое состояние. Через интервал времени отключения реле 8 размыкается его замыкающий контакт. При соблюдении соотношения размыкание контактов реле 8 происходит при включенных тиристорах 7, вследствие чего обеспечен минимум коммутационных помех. Замыкание размыкающих контактов кнопки отключения при ее отпускании вызывает ту же реакцию устройства, что и отпускание кнопки включения. По окончании интервала времени Та с момента начала процесса отключения все узлы устройства переходят в состояние покоя, а само устройство — в стационарное состояние.

Интервал времени Т для выполнения соотношений (1) и (2) должен составлять около 10 с.

Следует отметить, что без включения блока 3 управления тиристорами 3 невозможно отключить реле 8, так как отсутствие сигнала на выходе 24 блокирует элемент И 5.

1. Устройство для коммутации переменного напряжения, содержащее группы входных выводов, встречно-параллельно включенные пары тиристоров, блок управления тиристорами с несколькими выходами и несколькими входами, RS-триггер, силовое реле, замыкающий контакт которого шунтирует встречно-параллельно включенную пару тиристоров, причем число указанных элементов соответствует числу фаз устройства, в каждой указанной группе элементов, относящихся к одной из фаз, управляющий электрод и катод первого тиристора подключены соответственно к первому и второму выходам блока управления тиристорами, управляющий электрод и катод второго тиристора соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока управления тиристорами, прямой выхОд RSтриггера подключен к первому выводу обмотки силового реле, второй вывод обмотки которого соединен с нулевой шиной источника питания, тличающееся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения экономических характеристик, в группу элементов, относящихся к каждой фазе, введены элемент ИЛИ, формирователь импульса, первый и второй элементы И, блок

1272369 управления тиристорами выполнен с управляющим входом и информационным выходом, первый вход элемента ИЛИ подключен к первому входу первого элемента И и к первому входному выводу, относящемуся к одной из фаз, второй вход элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И .и с вторым входным выводом, относящимся к указанной фазе, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу формирователя импульса, второй вход которого соединен с третьим входным выводом, относящимся к указанной фазе, выход формирователя импульса подключен к первому входу блока управления тиристорами, информационный выход блока управ. пения тиристорами соединен с вторыми входами элементов И, выход первого элемента И подключе» к S-входу RS-триггера, выход второго элемента И соединен с К-входом

RS-триггера.

2. Устройство»о п. 1, отличающееся тем, что соответственно числу фаз устройства в каждый формирователь импульса введены второй RS-триггер, элемент задержки, третий элемент И и одновибратор, причем первый и второй входы формирователя импульса соединены соответственно с S-входом и R-входом второго триггера, прямой выход которого соединен с входом элемента задержки и первым входом третьего элемента И, а выход элемента задержки подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом одновибратора, выход одновибратора подключен к выходу формирователя импульса.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что соответственно числу фаз устройства, каждый указанный блок управления тиристорами снабжен двухтактным преобразователем напряжения с трансформаторным выходом, содержащим три выходные обмотки со средней точкой, тремя выпрямителями с RC-фильтрами и диодно-транзисторным ключом, управляющий вход которого соединен с управляющим входом блока управления тиристорами и подключен к выходу одновибратора формирователя импульса, каждый выход диодно-транзисторного ключа соединен с одним из входов двухтактного преобразователя, каждая выходная обмотка которого через выпрямитель и RC-фильтр подключена к выходам блока управления тиристорами, а выход третьего RC-фильтра соединен с информа2s ционным выходом блока управления тиристорам и.

1272369

77,5

Х2

Ьпачения тйпюченив Ь2. 4

Составитель Г. Корсаков

Редактор Е. Папп Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 6343/50 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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