Коммутирующее устройство

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено для использования в системах питания от одной сети многих потребителей с значительными пусковыми токами. Цель изобретения - повышение надежности работы. Коммутирующее устройство содержит симистор 1, формирователь 5 запускающих синхроимпульсов, RS -триггер 6, усилитель 7 мощности, первую схему И 8, инвертор 9. Введение схемы И 13, инвертора 14, ждущего мультивибратора 15, транзисторов 16, 17 с пороговой цепью 18 на входе и подключение выхода мультивибратора 15 ко входу схемы 13, общей коллекторной цепи 19 транзисторов 16, 17 через инвертор 14 к второму входу схемы 13, а шин 10, 11 управления к третьему входу схемы 13 и через инвертор 9 к S -входу триггера 6, выход которого через схему 8, управляемую вместе с мультивибратором 15 синхроимпульсами формирователя 5, и усилитель 7 подключен к входу симистора 1, позволяет исключить сбои в работе из-за кратковременных провалов напряжения или частоты питающей сети, обусловленных совпадением пусковых режимов нескольких потребителей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

«дц 4 Н 03 К 17/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4329055/24-21 (22) 17. 11.87 (46) 15. 10.89. Бюл. 1« 38 (71) Пензенский политехнический институт (72) А.M.Ëåâèí» Ю.Г,Кирюхин и А.В.Печерский (53) 621.385(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 729845, кл. Н 03 К 17/56, 1978.

Авторское свидетельство СССР

«« 1069162, кл, Н 03 К 17/56, 1982. (54) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено для использования в системах пи— тания от одной сети многих потребителей со значительными пусковыми токами. Цель изобретения — повышение надежности работы. Коммутирующее устройство содержит симистор

1, формирователь 5 запускающих синх„„SU„„1515361 А1

2 роимпульсов, RS-триггер 6, усилитель 7 мощности, первую схему И 8» инвертор 9, Введение схемы И 13, инвертора 14, ждущего мультивибратора 15, транзисторов 16, 17 с пороговой цепью 18 на входе и подключение выхода мультивибратора 15 к входу схемы 13, общей коллекторной цепи 19 транзисторов 16, 17 через инвертор 14 к второму входу схемы 13, а шин 10, 11 управления к третьему входу схемы 13 и через инвертор

9 к S-входу триггера 6, выход которого через схему 8, управляемую вместе с мультивибратором 15 синхроимпульсами формирователя 5,и усилитель 7 подключен к входу симистора

1, позволяет исключить сбои в работе из-эа кратковременных провалов напряжения или частоты питающей сети, обусловленных совпадением пусковых режимов нескольких потребителей.

1 3 ° и ° ф лы» 1 ил °

1515361

Изобретение относится к .импульсной технике и может быть использовано н систсмн.: .—.,",тания от одной сети многих объектов со значительньпп пусконьпп1 токами.

Цель изобретения — повьппение надежности работы путем исключения кратковременных перегрузок питающей сс-.и, вызванных пусковыми токами.

На чертеже представлена принципиальная злсктриче" кая схема устройства.

Коммутпрующе» устройство содержит силатстор 1 в цепи подключения нагрузки 2 к питающей сети (шины 3 и

4), формиронатлеь 5 запускающих синхроимпуьсон, I,S-триггер 6, усилитель

7 мощности, подключенный выходом к входу сипя.стора 1, первую схему И 8, подкл очснпую псрным входом к выходному выводу ф ор ьп р он ат еля 5, вт орым входом — к выходу триггера 6, а выходом — к входу усилителя 7, первый иннертор 9, подключенный ныходом к S âõîäó триггера 6, а входом — к шинам 10 и 11 управления, например, через дподный оп рон 12, в i арую схему И 13, торой иннертс г

14, ждущий мультинибратср 15 и .а . ру транзисторон 16 и 17 одного тнла проводимости, коллекторы котopbK соединен,-1, эмиттерно-базогые переходы нклю ° опы тн.тречно-параллельно и попключсны к- выходным выводам .симистора 1:;срез двухстороннюю пороговую цепь I."Ê. Входные выводы фор.п ронатсля 5 подк;иочены к выходным выводам симистора 1, К-нход приггера

6 соединен с ныхс,",ом схемы И 13, первый вход которой соединен с выходом ждущс г мул:,i ин братора 15, под" ключенног . вхоло;. к первому входу схемы И 8, н-орой вход - с выходом иннертор" 1«, подь.;;оченного «ходом к общсй кол.- екториой цепи 19 транзисторон 16 и 17, а третий вход — с входом иннсртор» 9, Формиронател,. 5 межеT бьг ь выполнен на 1рцнзпсторах 20 и 21 одного типа пронодиьп сти, общая коплеки ор лая цс пь 2.? "1 оторых подключс:на к выходному выводу, а эмиттерно-базовые персходы включены встречнопараллельно и через резистор 23 подключены к i:«i;i», mi выводам формирователя

Чнухстср онняя пороговая пепь 18 может быть )ып . нсна, например, в

55 виде последовательной цепи из встречно включенных стабилитронов 24 и

25 и резистора 26. Коллекторые цепи 19 и 22 подключены к питающей шине 27.

Устройстно работает следующим образом.

При обесточенном светодиоде оптрона 12, т.е. при отсутствии напряжения на шинах 10 и 11, на вход иннертора 9 и третий вход схемы

И 13 подается нулевой уровень, в результате чего триггер 6 будет устойчиво находиться в нулевом состоянии, Нулевой потенциал с выхода триггера

6 через схему 8 поступает на вход усилителя 7. В результате цепь управле|п я симистора 1 обесточена, симистор 1 заперт и на его выходных (силовых) выводах имеет место переменное напряжение сети, поступающее. на вход формирователя 5 и на эмиттерно-базовые переходы транзисторов

16 и 17 через пороговую цепь 18.

Формирователь 5 предназначен для получения последовательности коротких импульсов, синхронизированных с моментами перехода переменного напряжения сети через ноль, и работает следующим образом.

Когда шина 3 положительна относитлеьно общей шины 4 в цепи: шина

3, нагрузка 2, резистор 23, переход база — эмиттер транзистора 20, шина

4 протекает ток, открывающий транзистор 20. При отрицательном потенциале на шине 3 ток протекает по цепи: шина 4, переход база — эмиттер транзистора 21, резистор 23, нагрузка 2, шина 3 ° Открывается транзистор

21 и, следовательно, транзистор 20.

Таким образом, при любой полярности напряжения на шине 3 объединенные коллекторы транзисторов 20 и

21 (выход формирователя 5) будут иметь нулевой потенциал и лишь во время перехода напряжения сети через ноль оба транзистора 20 и 21 запираются, формируя короткий (-50 мкс) положительный импульс, который поступает на первый вход схемы И 8 и на вход ждущего мультивибратора 15,фор" мирующего прямоугольный импульс фиксированной длительности, подаваемый на первый вход схемы И 13 °

Схема 28 на транзисторах 16 и 17 по принципу действия аналогична формирователю 5 и отличается только на"

1515361 личием пороговой цепи 18. Через резистор 26 будет протекать ток только при относительно большом по модулю напряжении сети, а когда это на5 пряжение меньше порогового напряжения стабилитрона 24 (25), транзисторы 16 и 17 будут закрыты и на их объединенных коллекторах, т. е. на входе инвертора 14, будет действовать положительный импульс. Длительность этого импульса будет определяться амплитудой и частотой синусоидального напряжения сети. Уменьшение амплитуды и частоты сети повле- 15 чет за собой увеличение длительности импульса на входе инвертора 14, а увеличение приведет к ее уменьшению. Следовательно, о соответствии напряжения и частоты сети требуемым 2О условиям можно судить путем сравнения длительности импульса на входе инвертора 14 с фиксированной длительностью импульса мультивибратора 15, которое может осуществляться логи- 25 ческой схемой И 13.

Когда под действием внешнего напряжения на шинах 10 и 11 светодиод оптрона 12 переводит фотодиод в проводящее состояние, на инвертор 9 и 3Q третий вход схемы 13 подается положительный потенциал, разрешающий переключение триггера 6 в единичное состояние и сравнение длительности импульса, поступающего на логический 35 элемент 13 через инветор 14, с длительностью импульса мультивибратора 15. Если импульс мультивибратора

15 заканчивается раньше импульса, формируемого схемой 28 на транзисто- 40 рах 16 и 17, то напряжение и частота сети считаются ниже пороговых и коммутирующее устройство находится в состоянии ожидания, а если позже, то на выходе схемы 13 возникает положи- 45 т ельный импульс, пер ебрасывающий триггер 6 в единичное состояние. Регулировку порога можно осуществлять изменением длительности импульса мультивибратора 15.

Единичный потенциал с выхода триггера 6 поступает на второй вход схемы 8, разрешая прохождение через нее очередного запускающего синхроимпульса, который через усилитель

7 открывает симистор 1, и напряжение с ети ока з ыва ется прил оже н ным к нагрузке 2. Базовые. цепи транзисторов

20 и 21 обесточиваются, и на выходе формирователя 5 остается положительный потенциал, постоянно паддерю вающий включенное состояние симистора 1 через схему 8 и усилитель

7 при единичном состоянии триггера б.

Выключение устройства осуществляется снятием управляющего напряжения с шин 10 и 11.

Использование изобретения позво.— ляет исключить сбои оборудования из-за кратковременных провалов напряжения или частоты сети, обусловленных совпадением пусковых режимов.

Формула изобретения

1. Коммутирующее устр ойс тво, с одержащее симистор в цепи подключения нагрузки к питающей сети, формирователь запускающих синхроимпульсов, RS-триггер, усилитель мощности, подключенный выходом к входу симистора, первую схему И, первый вход которой подключен к выходному выводу формирователя запускающих синхроимпульсов, первый инвертор, г.одключенный входом к шинам управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения надежности р..боты, введены вторая схема И, второй инвертор, ждущий мультивибратор и пара транзисторов одного типа проводимости, коллекторы которых соедиriQHbl> а эмиттерно-базовые переходы включены встречно-параллельно и подключены к выходным выводам симистора через двухстороннюю пороговую цепь, при этом входные выводы формирователя запускающих синхроимпульсов подключены к выходным выводам симистора, выход первого инвертора соединен с

S-входом RS-триггера, выход которого соединен с вторым входом первой схемы И, подключенной выходом к входу усилителя мощности, R-вход RS "òðèã— гера соединен с выходом второй схемы И, первый вход которой соединен с выходом ждущего мул ьтивибратора, подключенного входом к первому входу первой схемы И, второй вход — с выходом второго инвертора, подключенного входом к общей коллекторной цепи пары транзисторов, а третий входс входом первого инвертора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь запускающих синхроимпульсов выполнен на двух транзисторах одна1515361

Составитель А.Щедрин

Техред A. Кравчук Корректор М.Васильева

Редактор А.Лежнина

Закаэ 6294/56 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретенням и открытиям при ГКНТ СССР

113035, . 1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 го типа проводимости, общая коллекторная цепь которых подключена к выходному выводу, а эмиттерно-баэовые переходы включены встречно-параллельно и через резистор подключены к входным выводам.