Патент ссср 344584
344584
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскиз
Социалистическик
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
М. Кл. Н 03k 17/72
Заявлено 20.1.1971 (№ 1615735/26-9) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 07.VI1.1972. Бюллетень № 21
Дата опубликования описания 20Х11.1972
Комитет по делам изобретениИ и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.374.33 (088.8) РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА ТИРИСТОРЕ
Изобретение может найти применение в системах автоматики и телемеханики.
Известные полупроводниковые реле на ти.ристоре с питанием от источников постоянного тока, содержащие ферродиодный распределитель, тиристор и конденсатор, требуют для своей работы большой мощности в закрывающем импульсе и обладают малым быстродействием, обусловленным наличием в схеме больших индуктивностей и емкостей.
В предлагаемое реле, с целью уменьшения необходимой мощности выключающего импульса и увеличения быстродействия, введен транзистор, эмиттерно-коллекторный переход которого включен последовательно с тиристором, параллельно тиристору и транзистору включен конденсатор с последовательно соединенной с ним диодно-резисторной цепочкой, диод которой включен в прямом направлении по отношению к источнику питания, а выключающая обмотка распределителя включена между базой и коллектором транзистора.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого полупроводникового реле постоянного тока на тиристоре; на фиг. 2 приведен график изменения напряжений в процессе закрывания реле.
Эмиттерно-коллектор ный переход транзистора 1 включен последовательно с тиристором 2. Последовательно с конденсатором 8 включена параллельная цепь, состоящая из резистора 4 и диода 5, включенного в прямом направлении по отношению к источнику б питания. Конденсатор 8 совместно с диодно-резисторной цепочкой на резисторе 4 и диоде 5 шунтирует цепь, состоящую из транзистора 1 и тиристора 2.
Выключающая обмотка 7 ферродиодного
lo распределителя 8 включена между базой и коллектором транзистора 1, а включающая обмотка 9 — между управляющим электродом и катодом тиристора 2.
Ключ 10 управления ферродиодного распределителя переключает ток в цепи управляющих обмоток. В цепь реле включено сопротивление 11 нагрузки.
На временной диаграмме работы реле (см. фиг. 2) приняты следующие обозначения:
20 напряжение U, на конденсаторе 8; напряжение U„на выключающей обмотке 7 распределителя 8; промежуток времени t„ в течение которого ток через тиристор не протекает.
В исходном состоянии реле тиристор 2 за25 крыт и напряжение на конденсаторе 8 равно напряжению источника б питания. Ключ 10 управления ферродиодного распределителя 8 замкнут.
При размыкании ключа 10 управления на
30 открывающей обмотке 9 появляется откры344584 вающий импульс. Одновременно на выключающей обмотке 7 появляется импульс, который смещает коллекторно-базовый переход транзистора 1 в прямую сторону; тиристор 2 открывается. Транзистор входит в режим насыщения, причем в процессе включения транзистора коллекторно-базовый переход остается смещенным в прямую сторону, так как ток, создаваемый выключающей обмоткой 7, больше тока управления транзистора 1.
Через нагрузку 11 начинает протекать ток, конденсатор 8 разряжается через ограничительный резистор 4. По окончании переходных процессов по открыванию реле тиристор
2 открыт, транзистор 1 находится в режиме насыщения, конденсатор 8 разряжен, через нагрузку П протекает ток и ключ 10 управления разомкнут.
При замыкании ключа 10 управления на выключающей обмотке 7 появляется импульс
U>, закрывающий коллекторно-базовый переход транзистора 1. Одновременно на управляющем переходе тиристора 2 появляется импульс обратной полярности с включающей обмотки 9, обеспечивающий лучшее закрывание тиристора; транзистор 1 выходит из режима насыщения.
Ток нагрузки переключается из цепи тиристора 2 в цепь конденсатора 8 через диод 5.
Ток через тиристор не протекает, и по истечении промежутка времени, достаточного для закрывания, тиристор закрывается, напряжение на конденсаторе 8 увеличивается и, наконец, становится больше напряжения закрывающего импульса U, на выключающей обмотке 7; однако гиристор 2 уже закрыт.
3a счет использования усилительных свойств транзистора 1 необходимая мощность закрывающего импульса должна быгь меньше, чем необходимая мощность закрывания непосредственно в цепи силового тиристора 2. В процессе коммутации реле макси5 мальное напряжение на транзисторе 1 не превышает величину закрывающего импульса U„на обмотке 7. Величина закрывающего ,импульса должна обеспечить закрытое состояние транзистора 1 на промежуток време10 ни, достаточный для закрывания тиристора 2 до того момента, когда нарастающее напряжение на конденсаторе 8 U, не превысит величину запирающего импульса U
Следовательно, величина закрывающего импульса U„и предельное напряжение транзистора 1 могут быть меньше, чем напряжение источника б питания. Таким образом, для коммутации высоковольтного тиристора используется низковольтный транзистор.
Предмет изобретения
Реле постоянного тока на тиристоре, содержащее ферродиодный распределитель им. пульсов, включающая обмотка которого под25 ключена к управляющему электроду гиристора, отличающееся тем, что, с целью уменьшения необходимой мощности выключающего импульса и увеличения быстродействия, оно содержит транзистор, эмиттерно-коллек30 торный переход которого включен последовательно с тиристором, параллельно тиристору и транзистору включен конденсатор с последовательно соединенной с ним диодно-резисторной цепочкой, диод которой включен в
35 прямом направлении по отношению к источнику питания, а выключающая обмотка распределителя включена между базой и коллектором транзистора.
344584
Ã8
1
1
I
1
1
I
Фиг-2
Составитель Д. Голубович
Техред Т. Курилко
Редактор А. Батыгин
Корректор 3. Тарасова
Типография, пр, Сапунова, 2
Заказ 2196/!5 Изд. № 946 Тираж 406 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
