Переключатель переменного тока

 

Изобретение может быть использовано для включения блоков электрической и радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повьшение надежности путем уменьшения уровня электромагнитных помех, достигается за счет точного выбора момента включения нагрузки при переходе синусоидального напряжения через нулевое значение. Для этого в переключатель дополнительно введены входной трансформатор 5, диодный мост б, формирователь 7 управляющего импульса, форшфователь 14 импульса включения, диодь 31 и 32 и ограничительный резистор 30. Кроме того, переключатель содержит симистор 1, нагрузку 2, входную 3 и выходную 4 шины, интегральный компаратор 8, делитель на резисторах 9 и 10, источник 11 эталонного опорного напряжения, положительную 13 и общую 17 шины питания, элементы И-НЕ 18 и 19, генератор 20 отпирающих импульсов . Этот генератор содержит элементы И-НЕ 21 и 23,- инверторы 22 и 24, транзистор 28. Устройство осуществляет коммутацию напряжения переменного тока при включении вблизи нулевого уровня, что уменьшает величину коммутационных помех при включении различных видов нагрузки, 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (О Фиг. }

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„>S C 1

А1 (59 4 Н 03 К 17/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4102174/24-21 (22) 05.05.86 (46) 23,11.87. Бюл. Р 43 (72) А.Ю.Смирнов, В.А.Шаповалов, и А.А.Глущенко (53) 621.372(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 396848) кл. Н 05 В 11/30» 1973.

Авторское свидетельство СССР

Р 762181, кл. H 03 К 17/56, 1980. (54) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕМЕНЙОГО ТОКА (57) Изобретение может быть использовано для включения блоков электрической и радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение надежности путем уменьшения уровня электромагнитных помех, достигается за счет точного выбора момента включения нагрузки при переходе синусоидального напряжения через нулевое значение.

Для этого в переключатель дополнительно введены входной трансформа- тор 5, диадный мост б, формирователь

7 управляющего импульса, формирователь 14 импульса включения, диоды 31 и 32 и ограничительный резистор 30.

Кроме того, переключатель содержит симистор i, нагрузку 2, входную 3 и выходную 4 шины, интегральный компаратор 8, делитель на резисторах 9 и 10, источник 11 эталонного опорного напряжения, положительную 13 и общую

17 шины питания, элементы И-HE 18 и 19, генератор 20 отпирающих импульсов. Этот генератор содержит элементы И-НЕ 21 и 23, инверторы 22 и 24, транзистор 28. Устройство осуществляет коммутацию напряжения переменного Ы тока при включении вблизи нулевого g уровня, что уменьшает величину коммутационных помех при включении различных видов нагрузки. 2 з,п. ф-лы, 2 ил.

1 13544

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для включения блоков электротехнической и электронной аппаратуры.

Цель изобретения — увеличение надежности за счет уменьшения уровня электромагнитных помех, что достигается за счет точного выбора момента включения нагрузки при переходе сину- 10 соидального напряжения через нулевое значение.

На фиг. 1 представлена функциональная схема переключателя переменного тока; на фиг. 2 — временная диаграмма 1r„ его работы.

Переключатель переменного тока содержит симистор 1, силовые. электроды которого последовательно с нагрузкой 2 подключены к входной 3 и выход- 20 но 4 шинам переключателя, к которым для формирования сигналов управления подключена первичная обмотка входного трансформатора 5. Вторичная обмотка входного трансформатора 5 через диодный мост 6, включенный по схеме двухполупериодного выпрямителя, подключена к входу формирователя 7 управляющего импульса.

Формирователь 7 содержит инте- ЗО гральный компаратор 8, измерительный вход которого соединен с делителем на резисторах 9 и 10. Средняя точка делителя является входом формирователя 7. Установочный вход компаратора 8 З соединен с источником 11 опорного эталонного напряжения, а выход, являющийся выходом формирователя 7, через резистор 12 подключен к положительной шине 13 источника питания. 40

Выход формирователя 7 соединен с вторым входом формирователя 14 импульса включения, первый вход которого через резистор 15 последовательной

RC-цепочки подключен к положительной 1ч шине 13 источника питания и через конденсатор 16 к общей шине 17, а .выход второго элемента И-НЕ 18 соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ 19 и выходом формирователя 14,-р первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 19, а второй вход — с первым входом второго элемента И-НЕ 18, выход первого элемента И-НЕ 19 — с вторым входом второго элемента И-НЕ 18. Кроме того, выходы формирователей 7 и 14 соединены соответственно с первым и вторым входами генератора 20 отпирающих им10 2 пульсов, третий вход которого соединен с первым входом формирователя 14.

Генератор 20 содержит первый элемент И-НЕ 21 первый инвертор 22, второй элемент И-НЕ 23 и второй инвертор 24, конденсатор 25, первый 26 и второй 27 резисторы и транзистор 28.

Выход элемента И-НЕ 21 через последовательно соединенные инверторы 22 и 24, элемент И-НЕ 23 н резистор 27 соединен с базой транзистора 28, эмиттер которого подключен к общей шине 17. Коллектор транзистора 28 является выходом генератора 20. Выходы первого инвертора 22 и второго элемента И-НЕ 23 через конденсатор 25 и резистор 26 соответственно подключены к третьему входу элемента И-НЕ 21, а второй вход элемента И-HE 23 соединен с третьим входом генератора 20. Выход последнего через последовательно соединенные первичную обмотку выходного трансформатора 29 и ограничительный резистор 30 и параллельно к ним включенный первый диод 31 соединен. с по-: ложительной шиной 13 источника питания.

Вторичная обмотка трансформатора

29 с параллельно включенным вторым диодом 32 соединена с управляющим переходом симистора 1.

Устройство работает следующим образом.

При подключении источника переменного напряжения к шинам 3 и 4 на выходной обмотке трансформатора 5 формируется переменное напряжение с частотой питающей сети. После выпрямления диодным мостом 6 пульсирующее напряжение с частотой, в два раза превышающей частоту питающей сети, через делитель напряжения на резисторах 9 и 10 подается на первый вход интегрального компаратора 8, на второй вход которого подается стабилизированное напряжение с эталонного источника 11, величина которого выбирается так, что на выходе компаратора 8 фор-. мируется отрицательный импульсный сигнал, снимаемый с резистора 12, подключенного к шине 13 питания, передний и задний фронты которого расположены строго симметрично относительно точки перехода фазового напряжения через нулевое значение (фиг.2). Формирователь 14 импульса включения служит для предотвращения срабатывания схемы при включении в произвольный

3 13544 момент времени до прохождения фазового переменного напряжения через нулевое значение.

При включении в произвольный момент времени (точка а, фиг.2) происхо5 дит установка формирователя 14 в нулевое значение RC-цепью (резистор 15, конденсатор 16), подключенной к шине

13 источника питания и общей шине 17,10 тем самым запрещается работа генератора 20. На выходе инвертора 24 при включении устанавливается нулевое значение напряжения за счет установки элемента И-НЕ 23 в единичное состояние отрицательным импульсом RC-цепочки (резистор 15, конденсатор 16), соединенной с вторым входом элемента 23. Включение устройства производится подачей напряжения питания на логическую часть схемы, т.е. на формирователи 7 и 14 и генератор 20.

Источник питания 11 и положительная шина 13 источника являются вторичными источниками одного блока питания и 25 включаются одновременно с подачей на.пряжения на микросхемы.

В момент времени о (фиг. 2) происходит формирование переднего фронта импульса отрицательнбй полярности на выходе формирователя 7, который устанавливает формирователь 14 и -второй вход генератора 20 в единичное состояние, однако при этом работа генератора 20 по первому входу блоки- 35 руется до формирования заднего фронта импульса компаратора, что соответствует точке 5 (фиг. 2). По заднему фронту импульса формирователя 7 происходит запуск генератора 20 отпираю- 40 щих импульсов, поступающих с выхода генератора 20 через резистор 27 на импульсный усилитель, выполненный на транзисторе 28, импульсном трансформаторе 29, резисторе 30 и диоде 31. 45

Резистор 30 предназначен для ограничения тока через транзистор 28, а диод 31 включен для защиты транзистора в моменты переключения.

Импульсы с выхода импульсного трансформатора 29 с параллельно подключенным диодом 32 поступают на управляющий электрод симистора 1 относительно входной шины 3 °

Таким образом, устройство осуществляет коммутацию напряжения переменного тока при включении только вблизи нулевого уровня, определяемого точностью установки Е,что умень10

4 шает величину коммутационных помех при включении. различных видов нагрузок.

Формула изобретения

1. Переключатель переменного тока, содержащий симистор, силовые электроды которого последовательно с нагруз-. кой подключены к входной и выходной шинам переключателя, генератор отпирающих импульсов с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого подключена к управляющему переходу симистора, источник питания и диодный мост, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности за счет уменьшения электромагнитных помех, введены формирователь управляющего импульса, входной трансформатор, диодный мост, ограничительный резистор, первый и второй диоды и формирователь импульса включения на двух элементах И-НЕ, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента.И-НЕ и через резистор последовательной RC-цепочки подключен к положительной шине источника питания и через конденсатор — к общей шине, второй вход формирования импульса включения соединен с выходом формирователя управляющего импульса и с первым входом второго элемента

И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и выходом формирователя импульса включения, вход формирователя управляющего импульса подключен к выходу диодного моста, включенного по схеме двухполупериодного выпрямителя, вто- рая диагональ которого соединена с вторичной обмоткой входного трансформатора, а первый вход генератора отпирающих импульсов соединен с выходом формирователя управляющего импульса, второй вход — с выходом формирователя импульса включения, третий вход — с первым входом формирователя импульсов включения, а выход через последовательно соединенные первичную обмотку выходного трансформатора ограничительный резистор и параллельно к ним встречно включенный первый диод подключен к положительной шине источника питания, а параллельно вторичной обмотке выходного трансформатора включен второй диод. ио иоео поста б

Составитель А.Чаховский

Редактор M.Бланар Техред M.Õoäçíè÷ Корректор M.Øàðîøè

Заказ 5714/55 Тираж 900 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

S 13544

2. Переключатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что формирователь управляющего импульса выполнен в виде интегрального компаратора, измерительный вход которого подключен

5 к делителю, средняя точка которого является его входом, установочный вход — к источнику опорного эталонного напряжения, а выход, являющийся выходом формирователя, через.резистор подключен к положительной шине источника питания.

3. Переключатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что генератор отпирающих импульсов содержит первый и второй элементы И-НЕ, первый и второй инверторы, конденсатор, пер10 6 вый и второй резисторы и транзистор, причем первый вход первого элемента

И-НЕ является первым входом генератора, второй вход является вторым входом генератора, выход первого элемента И-НЕ через первый инвертор подключен к первому входу второго элемен-. та И-НЕ, выход которого через второй инвертор и первый резистор соединен с базой транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, коллектор является выходом генератора, а выходы первого инвертора и второго элемента

И-НЕ через конденсатор и второй резистор соответственно подключены к третьему входу первого элемента И-НЕ, второй вход второго элемента И-НЕ соединен с третьим входом генератора.