Устройство для управления симистором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях переменного тока в качестве управляемого регулятора тока и напряжения в нагрузке. Цель изобретения - повышение точности регулирооаня и надежности устройства. Цель достигается , введением, двустороннего ограничителя напряжения 10, включенного параллельно конденсатору З.При больших углах включения ключевого элемента, выполненного на транзисторах 5 и б, исключается выход из строя симистора 1, так как напряжение на конденсаторе 3 ограничено напряжением стабилизации ограничителя 10. Регулировка угла включения устройства осуществляется изменением потенциала эмиттера транзистора 12. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (! 1) (5!)ю Н 02 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТ.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776683/07 (22) 02,01.90 (46) 23.03.92, Бюл. й. 11 (71) Производственное объединение "Горьковский машиностроительный завод" (72)-8, И. Фомин (53) 621,316.727(088.8) (56).Патент ФРГ ЬЬ 2403097, ..кл. Н 02 М 1/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1091282, кл. Н 02 М 1/08, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИМИ СТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях переИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях переменного тока в качестве управляемого регулятора тока и напряжения в нагрузке.

Известно устройство для управления симистором при помощи внешнего источника напряжения, содержащее последовательно соединенные .резистор с конденсатором и симметричный динистор, через который напряжение с конденсатора подается на управляющий электрод симистора. Параллельно первому конденсатору включены последовательно соединенные второй конденсатор и канал сток-исток полевого транзистора, к затвору которого подключен третий конденсатор.

Наличие двух дополнительных конденсаторов усложняет схему, а применение в качестве времязадающего элемента канала менного тока в качестве управляемого регулятора тока и.напряжения в нагрузке. Цель изобретения — повышение точности регулированя и надежности устройства. Цель достигается введением. двустороннего ограничителя напряжения 10, включенного параллельно конденсатору 3, При больших. углах включения ключевого элемента, выполненного на транзисторах 5 и 6, исключается выход из строя симистора 1, так как напряжение на конденсаторе 3 ограничено напряжением стабилизации ограничителя

10. Регулйровка угла включения устройства осуществляется изменением потенциала эмиттера транзистора.12. 1 ил. полевого транзистора снижает стабиль- в ность устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления симистором, содержащее RC-цепь, подключенную

° ЮВЮЙ параллельносимистору, мостовой выпрями- 4 тель, диагональ переменного тока которого Ф включена между точкой соединения рези- (Я стора и конденсатора RC-цепи и управляющим электродом симистора, аналог ключевого элемента, выполненный на транзисторах различного типа проводимости, змиттеры которых подключены к диагонали постоянного тока выпрямителя, два резистора, один вывод которых соединен с змиттером соответствующего транзистора, а другой с базой соответствующего транзистора и коллектором другого транзистора.

Недостатками этого устройства являются неточность регулирования, обусловлен1721745 ная изменением напряжения питания и пониженная надежность, поскольку управляющая

RC-цепь подключена непосредственно к силовым выводам симистора, а также отсутствие возможности управления от внешнего источника.

Цель изобретения — повышение точности регулирования и надежности устройстsa за счет уменьшения и стабилизаци напряжения на выходе мостового выпрямителя, Для достижения поставленной цели в устройство для управления симистором, содержащем RC-цепь, подключенную параллельно симистору, мостовой выпрямитель. диагональ переменного тока которого включена между точкой соединения резистора и конденсатора RC-цепи и управляющим электродом симистора, аналог ключевого элемента, выполненный на транзисторах различного типа проводимости, эмиттеры которых подключены к диагонали постоянного тока выпрямителя, деа резистора, один вывод которых соединен с эмипером соответствующего транзистора, а другой с базой соответствующего транзистора и коллектором другого транзистора, введены дополнительный конденсатор, двусторонний

orðàHè÷èòeëü напряжения, дополнительный резистор и дополнительный транзистор, база которого соединена с первым выводом дополнительного конденсатора, коллектор -с коллектором транзистора того же типа проводимости аналога ключевого элемента, с эмиттером которого соединены второй вывод конденсатора. первый вывод которого соединен с первым выводом дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора другого типа проводимости аналога ключевого элемента, эмиттер дополнительного транзистора предназначен для подключения к одному выходу источника напряжения управления, для подключения к другому выходу которого предназначен второй вывод конденсатора, причем двусторонний ограничитель напряжения выполнен параллельно конденсатору ЯС-цепи.

Устройство содержит симистор 1, подключаемый силовыми выводами через нагрузку к источнику переменного напряжения питания. К анОду симистора подключен резистор 2, а к катоду конденсатор 3. Диагональ переменного тока моста 4 включена между общей точкой соЪдинения резистора 2 и конденсатора 3 и управляющим электродом симистора, а диагональ постоянного тока подключена к эмиттерам транзисторов 5 и 6 аналога ключевого элемента. Резистор 7 соединяет эмиттер и базу транзистора 5, а

10 резистор 8 — эмиттер и базу транзистора 6.

В состав устройства также входят конденсатор 9, двусторонний ограничитель напряжения 10, в качестве которого применен двуханодный стабилитрон, резистор 11 и транзистор 12, база которого соединена с первым выводом конденсатора 9, коллектор — с коллектором. транзистора 6, эмиттер которого подключен к второму выводу конденсатора 9. Резистор 11 соединяет эмиттер транзистора 5 с базой транзистора 12. Источник напряжения управления включается между эмиттером транзистора 12 и вторым выводом конденсатора 9. Двусторонний ограничитель напряжения 10 присоединен параллельно конденсатору 3.

Устройство работает следующим образом, Источник переменного напряжения че20 рез нагрузку подключен к силовым выводам симистора 1. Через резистор 2 заряжается конденсатор 3 до величины, определяемой ограничителем напряжения 10. При этом полярность напряжения нВ конденсаторе мо25 жет быть любой.

Напряжение с конденсатора 3 через диагональ переменного тока моста 4 поступает на управляющий электрод симистора 1, однако, поскольку ключевой элемент, вы30 полненный на транзисторах 5 и 6 и подключенный к диагонали постоянного тока . моста; находится в закрытом состоянии и имеет очень .высокое сопротивление, включение симистора не происходит. Постоян35 ное напряжение на выходе моста также прикладывается к последовательно соединенным конденсатору 9 и резистору 11, При этом начинается заряд конденсатора 9. Величина зарядного тока должна быть такой.

40 чтобы исключить возможность включения симистора 1 за счет прохождения тока через переход управляющий электрод-катод симистора. При необходимости к упомянутому переходу можно подключить шунтирующий

45 резистор.

После заряда конденсатора до значения Vy - величины напряжения источйика управления, подключенного к змиттеру транзистора 12, через его базо-эмиттерный

50 переход начинает протекать ток. Это приводит к открыванию коллекторно-эмиттерного перехода транзистора 12 и протеканию тока по цепи, положительный вывод диагонали постоянного тока моста 4, резистор 7, кол55 лекторно-эмиттерный переход транзистора

12, источник напряжения управления и отрицательный вывод моста 4, Падение напряжения на резисторе 7 способствует отпиранию транзистора 5, что приводит к протеканию тока через резистор

1721745

6 и отпиранию транзистора 6,Таким образом, ключевой элемент полностью открывается и замыкает диагональ постоянного тока моста 4, что одновременно приводит к снижению сопротивления моста в цепи переменного тока, разряду конденсатора 3 на управляющий электрод симистора и включению последнего.

После открывания транзисторов 5 и 6 ключевого элемента происходит быстрый разряд конденсатора 9 через переход базаколлектор транзистора 12 и открытый переход коллектор-эмиттер транзистора 6.

Поэтому после смены полупериода питающего переменного напряжения на силовых

- выводах симистора 1, восстановления запирающих свойств аналога ключевого транзистора и симистора описанный цикл работы полностью повторяется.

8место внешнего источника напряжения управления может быть подключен переменный резистор, подвижный контакт которого присоединен к эмиттеру транзистора.12, а неподвижные контакты подключены к диагонали постоянного тока моста 4.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает по сравнению с прототипом более высокой точностью регулирования и надежностью за счет введения двустороннего ограничителя напряжения и дополнительной RC-.öåïè, а включение в схему дополнительного транзистора обеспечивает возможность подключения внешнего источника напряжения управления.

Формула изобретения

Устройство для управления симисто. ром, содержащее RC-цепь. подключенную параллельно симистору, мостовой выпрямитель, диагональ. переменного тока которого включена между точкой соединения резистора и конденсатора RC-цепи и управ5 ляющим электродом симистора, аналог ключевого элемента, выполненный на транзисторах разного типа проводимости, эмиттеры которых подключена к диагонали постоянного тока выпрямителя, два рези10 стора. один вывод которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора, а другой с базой соответствующего транзистора и коллектором другого транзистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью

15 повышения точности регулирования и надежности устрОйства, введены дополнительный конденсатор, двухсторонний ограничитель напряжения, дополнительный резистор и дополнительный транзистор, ба20 эа которого соединена с первым выводом дополнительного конденсатора, коллектор— с коллектором транзистора того же типа проводимости аналога ключевого элемента, с эмиттером которого соединен второй вы25 вод конденсатора, первый вывод которого соединен с первым выводом дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора другого типа проводимости аналога ключевого эле30 мента, эмиттер дополнительного транзистора предназначен для подключения к одному выходу источника напряжения управления, для подключения к другому выходу которого предназначен второй вывод конденсатора, 35 причем двусторонний ограничитель напряжения включен параллельно конденсатору

RC-цепи.