Электронный коммутатор переменного тока

 

Изобретение может быть использовано в испытательном оборудовании для коммутации цепей питания переменным током различных радиоэлектронных устройств. Цель изобретения - расширение диапазона коммутируемых напряжений . Коммутатор содержит диодно-тиристорные ключи 1.1, ..., 1 .п, „ блок.2 управления, регистр 3, формирователь 4 импульсов синхронизации и трансформатор 5. Последний снабжен третьей обмоткой 8.. Таким образом, коммутатор обеспечивает переключение напряжений в зависимости от разрядности регистра 3 и количества управляемых импульсов на шинах 13. исключено одновременное включение всех диодно-тиристорных ключей 1, отсутствуют бр оски тока (импульсы -до 20А) и, как следствие, коммутационные помехи. В описании приведен пример реализации формирователя 4.импульсов синхронизации, вьшолненного в виде детектора прохождения сигнала через нуль. 1 3VB. ф-лы, 2 ил 9 i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1450101 (я) 4 Н 03 К 17/13

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ прН ГКНТ СССР (21) 4131893/24-21 (22) 08 ° 10.86 (46) 07.01 ° 89. Бюл. У 1 (72) А.А.Вербовец и В.Н.Юдин (53) 621.374(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1064462, кл. Н 03 К 17/13, 1983.

Электронная техника в автоматике.

/Под ред. Ю.И.Конева. — М.: Радио и связь, вып. 12, 1981, с. 242-244. (54) ЭЛЕКТРОННЬИ КОММУТАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (5?) Изобретение может быть использовано в испытательном оборудовании для коммутации цепей питания переменным током различных радиоэлектронных устройств. Цель изобретения — расширение диапазона коммутируемых напряжений. Коммутатор содержит диодно- тиристорные ключи 1. 1, ..., 1.п,. блок.2 управления, регистр 3, формирователь

4 импульсов синхронизации и трансформатор 5. Последний снабжен третьей обмоткой 8.. Таким образом, коммутатор обеспечивает переключение напряжений в зависимости от разрядности регистра 3 и количества управляемых импульсов на шинах 13. При этом ис ключено одновременное включение всех диодно-тиристорных ключей 1, отсутствуют броски тока (импульсы -до

20А) и, как следствие, коммутационные помехи. В описании приведен пример реализации формирователя 4.импульсов синхронизации, выполненного в виде детектора прохождения сигнала через нуль. 1 з и. ф-лы 2 ил, 9

1450101

Изобретение относится к электрон. ной коммутационной технике и может быть использовано в испытательном оборудовании для коммутации цепей питания переменным током различных ра5 диоэлектронных устройств.

Цель изобретения — расширение диапазона коммутируемых напряжений за счет поочередной коммутации различных напряжений на общую нагрузку.

На фиг. 1 представлена функциональная схема электронного коммутатора переменного тока; на фиг.2 — времен ные диаграммы его работы.

Коммутатор содержит диодно-тирис горные ключи 1. 1, ... ° 1.п по колиеству уровней коммутируемого напряения (на фиг.I показана схема элекронного коммутатора с воэможностью

1 оммутации трех уровней напряжения), блок 2 управления, регистр 3, формирователь 4 импульсов синхронизации, трансформатор 5 с первой, второй и третьей обмотками 6-8 соответственно.25

Входы ключей 1.1, ..., 1.3 подключены к соответствующим выводам обмотки 7 трансформатора 5, общий выЭод которой соединен с первой выходной шиной 9 устройства, выходы ключей 0

1.1, ..., 1.3 объединены.и подключены второй выходной шине 10 устройства, управляющие входы ключей 1.1, 1.3 соединены с соответствующими вы" ходами блока 2.

Обмотка 6 . трансформатора 5 подключена к входным шинам 11 и 12 устройства, а с обмоткой 8 трансформатора 5 соединен вход формирователя 4; выход которого соединен с разрешаю- 4О щим входом регистра 3, поразрядные

Входы которого соединены с соответствующими шинами 13.1, ..., 13.3 управления, а выходы — с соответствующими входами блока 2.

Не фиг.2 обозначено:

14 — напряжение, подаваемое на шины 11 и 12 15 — напряжение на выходе форми1 ователя .4>

16 — импульсы управления, подаваемый на шины 13 ° 1у ° ° ° » 13 ° Зу

17 - импульсы, снимаемые с выходов регистра 3.

Блок 2 предназначен для гальванической развязки коммутируемого напряжения от выходов регистра 3.

Формирователь 4 выполнен, например, в виде детектора прохождения сигнала через нуль, реализованного на операционном усилителе, в цепь обратной связи которого включен стабилитрон. При прохождении входного напряжения через нуль коэффициент усиления операционного усилителя приближенно равен коэффициенту усиления усилителя беэ обратной связи, обеспечивая этим высокую точность обнаружения прохождения сигнала через нуль, Когда входной сигнал отклоняется от нуля в отрицательную сторону, выходное напряжение устанавливается на уровне напряжения пробоя стабилитрона, включенного в цепь обратной связи.

Назначением регистра 3 является коммутация входных сигналов управления в соответствии с алгоритмом.

Основным требованием к алгоритму ймпульсов управления является их последовательное появление на входах

13

3.1,,..., 13.3 регистра 3. Не допус кается одновременная подача двух им-. пульсов управления, так как -это приводит к включению сразу двух диоднотиристорных ключей 1 и, следовательно, короткому замыканию выводов вторичной обмотки 7 трансформатора 5.

Возможен и ручной режим работы при соблюдении тех же условий.

Коммутатор работает следующим образом.

Переменное напряжение поступает с обмотки 7 трансформатора 5 на диодно-тиристорные ключи 1. С обмотки 8 напряжение поступает на формирователь 4, формирующий импульсы в момент прохождения переменного напряжения через нуль.

При приходе на один -из входов

D регистра 3 управляющего сигнала от шины 13 он появляется на выходе при разрешающем сигнале на входе С. Далее в соответствии с алгоритмом управляющий сигнал от шины 13 появляется на следующем входе D и при разрешении по входу С он проходит на выход. При этом сигнал на предыдущем выходе исчезает, т.е. происходит отключейие предыдущего выхода от входа.

Далее импульсы управления поступа= ют через блок 2 на входы. ключей. 1.

Так как импульс с формирователя 4 разрешает прохождение импульса управ1 ления в момент прохождения переменного напряжения через нуль, то и ключ 1 открывается в момент прохожде1450101 ния коммутируемого напряжения через нуль.

Вышеназванные операции могут повторяться по числу пигналов управления. Все включения, отключения и переключения,происходят в момент прохождения синусоидального напряжения через нуль, что обеспечивается сигналом на входе С регистра 3, поступающим с формирователя 4.

Предлагаемый коммутатор позволяет создать многоуровневый, управляемый по заданному алгоритму, регулятор напряжения, способный коммутировать любое необходимое количество различных по уровню напряжений.

Таким образом, предлагаемый коммутатор обеспечивает переключение нап ряжений (в зависимости от разрядности регистра 3 и количества управляемых импульсов на шинах 13).

При этом исключено одновременное включение„ двух диодно-тиристорных ключей 1, отсутствуют броски тока (импульсы до 20 А) и, как следствие, коммутационные помехи.

Формула изобретения

1. Электронный коммутатор переменного тока, содержащий и диодно-уирис\ торных ключей, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления, трансформатор с двумя обмотками, первая обмотка которого соединена с входными шинами коммутатора, и формирователь импульсов синхронизации, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения диапазона коммутируемых напряжений, введен регистр, а трансформатор снабжен третьей обмоткой, к которой подключен вход формирователя импульсов синхронизации, входы каждого

15 из диодно-тиристорных ключей подключены к соответствующим выводам второй обмотки трансформатора, общий вывод которой соединен с первой выходной шиной коммутатора, выходы каж дого из диодно-тиристорных ключей объединены и соединены с второй вьходной шиной коммутатора, поразрядные входы регистра соединены с соответствующими шинами управления, а выхо25 ды — с соответствующими входами блока управления, выход формирователя импульсов синхронизации соединен с разрешающим входом регистра.

2. Коммутатор по п.1, о т л и ч аЗ0 ю щ и и с.я тем, что формирователь импульсов синхронизации выполнен в виде. детектора прохождения сигнала через нуль.

1450101

1á

Составитель Г.Терешина

Техред М.Дидык Корректор Г.Решетник

Редактор Г.Волкова

Заказ 6975/54 Тираж 929 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ .СССР

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

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