Двухполярный ключ переменного тока

 

ОЙЙ

НЗОБ

И АВХОРСКО (611 Дополнительное (22) ЗаявленО 0609, с прйсОединеинем (23) приоритет

Опублииевеи©

Дете опублмков

Н 03 К 17/60

Государстмииый коиитет

СССР ио делан изобретеиий и открытий (53) УДК 621. 374. . ЗЗ (088 . Sj

В. С. Катин, A Я. Сафронов, К ° И. Худяков и В. Б. Никулин (72) Авторы

H306peT®HH $3 (54) ДВУХПОЛЯРНЫЙ КЛК)Ч ПЕРЕМЕННОГО Т0КА

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в системах регулирования и стабилизации температуры нагреваемых объектов, например, в системах управления режимом герметизации корпусов интегральных схем с использованием частоты импульсов сетевого напряжения, Известно устройство, содержащее силовой коммутатор в виде встречнопараллельно включенных тиристоров, блок фазового управления, узел формирования числа импульсов и пауз{1).

Известен также двухполярный ключ переменного тока, содержащий силовой трансформатор, подключенный через первый и второй ключи к клеммам напряжения сети, блок управления включением и выключением двукполярного ключа с трансформаторным выходом, синхронизатор, задатчик числа импульсов и пауз (2j.

Известные схемы имеют малую точность дозирования мощности нагрева.

Целью изобретения является повышение точности дозирования мощности нагрева.

Цель достигается тем, что в двухполярный ключ переменного тока, содержащий силовой трансформатор, подключенный через первый и второй ключи к клеммам напряжения сети, блок управления включением и выключением двухполярного ключа с трансформатор- ным выходом, синхронизатор, задатчик числа импульсов и пауз, введены защитные диоды, дифференцирующая цепь, первый и второй элементы И, индикаО тор полярности напряжения сети, уси" литель и инвертор, причем эмиттеры транзисторов первого ключа соединены с коллекторами транзисторов второго ключа через защитный диод и под15 ключены к одной клемме напряжения сети, а эмиттеры транзисторов второго ключа подключены к,коллекторам транзисторов первого ключа через второй защитный диод и подключены

20 через первичную обмотку силового трансформатора к другой клемме напряжения сети, при этом элементы управления длительностью фронта и спаца напряжения сети соединены последовательно друг с другом через дифференцирующую цепь, вход элемента управления длительностью фронта подключен к выходу синхронизатора и входу задатчика числа импульсов и пауз<

30 а выход элемента управления длитель

711685 тов И, например, на элементе И 8 при положительной полярности полулериода сетевого напряжения, открывается усилитель 10 усилитель 11 — лри отрицательной полярности лолупериода сетевого напряжения) и трансформатор

5 12 (13} формирует импульс запуска ключа 17. В это время элемент И 9 закрыт низким уровнем напряжения на его входе по выходу инвертора 3, усилитель 11 закрыт и с трансформатора

1О 13 импульса управления на ключ 18 не поступает.

В следующий отрицательный полупериод сетевого напряжения открывается элемент И 9, усилитель 11 и

15 ключ 18; Элемент, И 8 усилитель 10 и ключ 17 при этом закрыты. Транс форматоры 12 и 13 позволяют исключить влияние высокого напряжения сети, действующего на ключах 17 и 18, 2О на элементы управления.

Благодаря защитным диодам 19 и

20, установленным в цепях ключей 17 и 18 достигается возможность работы устройства на высоких напряжениях 15 и исключается возможность прохожде ния тока в цепях управления ключами

17 и 18 лри действии импульсов сетевого напряжения. Например, при закрытом ключе 18 и отрицательной полярности сетевого напряжения на клемме 21 при отсутствии защитного диода 20 возможно прбхождение тока ло цепи: клемма 21, коллектор — база силового ключа 18, диод 15, вторичная

35 обмотка трансформатора 13, первичная обмотка трансформатора 23, клемма 22.

Защитный диод 19 исключает возможность прохождения тока в цепях управления ключами 17, 18 при обратной полярности сетевого напряжения на клеммах 21 и 22. Введение защитных диодов 19 и 20 позволяет значительно увеличить напряжение на силовых ключах, защитить ели управ; ения от сетевого напряжения и повысить точ45 . ность дозировки мощности нагрева за счет повышения импульсной мощности при уменьшении действующего значения тока в нагрузке.

Формула изобретения ностью спада подключен к двум элем.. нтам И, выход первого из которых подключен через усилитель ко входу управления одного ключа, а выход другого — ко входу управления второго ключа, второй вход первого элемента И подключен к выходу индикатора полярности напряжения Сети, а второй вход второго элемента И соединен с индикатором полярности напряжения сети через инвертор, третьи входы первого и второго элементов И подключены к выходу задатчика числа импульсов и пауз.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема двухполярного ключа переменного тока. Схема включает индикатор полярности напряжения сети 1, синхронизатор 2, инверторы 3,. 4, одновибратор 5, дифференцирующая цепь 6, одновибратор 7, первый 8 и второй 9 элементы И, усилители 10, 11, трансформаторы 12, 13, диоды 14 15, задатчик числа импульсов и пауз 16, ключи 17, 18, защитные диоды 19, 20, клеммы напряжения сети 21, 22, силовой трансформатор 23, нагрузка 24, трансформатор

25, пороговой элемент 26.

Двухполярный ключ переменного тока работает следующим образом.

Ст сети через трансформатор 25 напряжения сети поступает одновременно на индикатор полярности 1 и синхронизатор 2. Индикатор полярности 1 формирует импульсы прямоугольной формы, низкий уровень которых соответствует положительному лолупериоду управляемого напряжения на нагрузке 24, а высокий уровень соответствует отрицательному лолупериоду управляемого сетевого напряжения на нагрузке 24. Синхронизатор 2 обеспечивает включение одновибратора 5 а в момент перехода сину соидаль ного сетевого напряжения через нулевое значение. Длительность импульса, формируемого одновибратором 5, равна длительности требуемой задержки включения соответствующего ключа 17 или

18 в момент формирования силового импульса на трансформаторе 23 и нагрузке 24. Дифференцирующая цепь 6 5О обеспечивает запуск второго одновибратора 7 по спаду импульса первого одновибратора 5, чем определяется заданное время открытого состояния ключей 17 и 18 и формирование длительнос-55 ти силовых импульсов на нагрузке 24..

Синхронизатором 2 осуществляется также запуск задатчика числа импульсов и пауз 16, обеспечивающего заданное число импульсов и пауз между циклами нагрева. 60

Импульсы управления от одновибратора 7, задатчика импульсов и пауз

16 и инверторы 3 и 4 поступают на соответствующие элементы И. При совпадении сигналов на одном из элемен- 65

Двухполярный ключ переменного тока, содержащий силовой трансформатор, подключенный через первый и второй ключи к клеммам напряжения сети, блок управления включением и выключением двухполярного ключа с трансформаторным выходом, синхронизатор, задатчик числа импульсов и пауз, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозированно мощности нагрева, н него вве,.-..ны защитные диоды, дифференцирующая цепь, первый и второй элементы И, индикатор по IHpHocTH напряжения сети, уcHëèòåëü

711685

Составитель В. Трубников

Редактор Н. Веселкина Техред 3. 1ужик корректор Н. Стец

Заказ 9026/42 Тираж 995 П эдписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откры нй

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

Филиал, ППП Патент, г. Ужгород, ул Проектная, 4 и инвертор, причем змиттеры транзисторов первого ключа соединены с коллекторами транзисторов второго ключа через защитный диод и подключены к одной клемме напряжения сети, а эмиттеры транзисторов второго ключа подключены к коллекторам транзисгоров первого ключа через второй защитный диод и подключены через первичную обмотку силового трансформатора к другой клемме напряжения сети, при этом элементы управления длительностью фронта и спада напряжения сети соединены последовательно друг с другом через дифференцирующую цепь вход элемента управления длительностью фронта подключен к выходу синхронизатора и входу задатчика числа импульсов и пауз, а выход элемента управления длительностью спада подключен к двум элементам И, выход первого из которых подключен через усилитель ко входу управления одного ключа, а выход другого — ко входу управления второго ключа, второй вход первого элемента И подключен к выходу индикатора полярности напряжения сети, а второй вход второго элемента И соединен с индикатором полярности напряжения. сети через инвертор, третьи входы первого и второго элементов И подключены к выходу задатчика числа импульсов и пауз.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Патент Фоанпии Р 2165Л26, кл. Н 03 К 17/00, 04.08.71, 2. Патент Японии Р 40-77953, кл. 98-5/СО 29.0973 (прототип) .