Устройство для моделирования тиристора

 

Сеюз Советским

Социалистическим

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 200580 (21) 2926 24/18-24 (5$) М. Кп.З с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 06 G 7/62

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 0702.82. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 070282 (53) УДК 681 ° 333 (088 ° 8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ THPHCTOPA

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при моделировании электротехнических устройств, содержащих тиристоры, и в системах автома тического регулирования.

Известно устройство для моделирования тиристора, содержащее нелинейный элемент и операционный усилитель (1) .

Недостатком устройства является то, что оно позволяет получать вольтамперные характеристики модели тиристора только с одним знаком напряжения на выходе операционного усилителя: положительным при транзисторах р-и-р типа или отрицательным при транзисторах п.-р-п, типа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее транзистор, входной резистор и операционный усилитель (2).

Однако это устройство имеет низ- кую точность моделирования, так как транзистор в этом устройстве может работать только в инверсном режиме включения.

Цель изобретения — повышение точности моделирования,.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее транзистор, входной резистор, первый вывод которого является первым входом устройства, второй вывод входного резистора соединен со входом операционного усилителя, выход которого является выходом устройства, введены источник переменного напряжения, трансформатор, выпрямитель и два ключа, причем первый и второй выходы источника переменного напряжения подключены соответственно к шине нулевого потенциала и к первому выводу первичной обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен с информационным выходом первого ключа, первый информационный вход которого подключен к шине нуле" вого потенциала, первый и второй выводы вторичной обмотки трансформатора соединены соответственно с первым и вторым входами выпрямителей; первый и второй выходы которого подключены соответственно к эмиттеру и базе транзистора, коллектор которого соединен с первым информационным входом второго ключа, первый информа-.

903913

tO

20

25 зо

Формула изобретения

S5

65 ционный выход которого подключен ко входу операционного усилителя, выход которого соединен со вторым информационным входом первого ключа и со вторым информационным выходом второго ключа, второй информационный вход которого подключен к базе транзистора, управляющий вход второго ключа является вторым входом устройства, третий вход которого соединен с первым управляющим входом первого ключа.

На чертеже изображена схема устройства для моделирования тиристора.

Устройство содержит операционный усилитель 1, вхрдное сопротивление 2, транзистор 3, трансформатор 4, выпрямитель 5, первый ключ 6, источник 7 переменного напряжения и второй ключ 8.

Устройстзо работает следующим образом.

Замкнутое состояние ключа 6 соответствует закрытому состоянию модели( тиристора. При этом напряжение вторичной обмотки трансформатора 4 выпрямляется и отфильтровывается с помощью выпрямителя 5, и транзистор

3 открывается, т.е. сопротивление промежутка коллектор-база транзистора будет небольшим. Таким образом, вход операционного усилителя 1 оказывается соединенным с выходом и при любой полярности и величине входного напряжения выходное напряжение операционного усилителя 1 будет равно нулю. При подаче на ключ 6 управляющего напряжения он выключает открывающее напряжение транзистора

3, после чего сопротивление промежутка коллектор-база транзистора 3 становится униполярным: большим (сотни килоом), когда на коллекторе напряжение со знаком минус,.а на базе - плюс,.и малым (сотни ом), когда на коллекторе . — плюс, а на базе — минус . Поэтому при положительном входном напряжении выходное напряжение операционного усилителя отрицательно и равно нулю, так как сопротивление транзистора очень мало; при отрицательном входном напряжении выходное напряжение операционного усилителя 1 положительно и воспроизводится в масштабе, равном отношению сопротивления перехода коллектор-база транзистора 3, смещенного в обратном направлении, к входному сопротивлению 2. Для получения выходного напряжения с отрицательным знаком необходимо поменять местами точки включения промежутка коллектор-база транзистора 3 - базу присоединить к суммирующей точке операционного усилителя 1, а коллектор - к его выходу. Для этого надо подать. управляющие напряжения U>< на управляющий вход ключа 8. Соеди нение ключа 6 с выходом операционного усилителя 1 обеспечивает положительную обратную связь, необходимую для поддержания модели тиристора в открытом состоянии до прекращения его тока.

Знак управляющего сигнала U должен быть одинаков со знаком выходного напряжения операционного усили)теля — положительным для включения, когда 0у„равно О, и отрицательным для включения, когда U равно 1.

В качестве первого ключа может быть использован операционный усилитель моделирующей установки в режиме с ограничением.

В качестве источника переменного напряжения для питания разделительного трансформатора 4 можно испольэо. вать источники напряжения моделирующей установки с . частотой 200-400 Гц.

Предлагаемое устройство для моделирования тиристора выгодно отличает-. ся от известного, так как использование разделительного трансформатора для электрического изолирования управляющего промежутка транзистора от корпуса моделирующей установки позволяет повысить точность воспроизведения моделируемых зависимостей, так как насыщение промежутка коллектор-база транзистора не наступает до напряжения 100 В и выше (при транзисторах МП-26); расширить функциональные возможности схемы, так как предлагаемое устройство можно использовать для моделирования зависимости как с положительным, так и с отрицательным знаком; увеличить надежность, так как выход операционного усилителя электрически не соединен с корпусом моделирующей установки, и выход из строя операционного усилителя из-за перегрузки невоэмо» жен. устройство для моделирования тиристора, содержащее транзистор, входной резистор, первый вывод которого является первым входом устройства, второй вывод входного резистора соединен со входом .операционного усилителя, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены источник переменного напряжения, трансформатор, выпрямитель и два ключа, причем первый и второй выходы источника переменного напряжения подключены соответственно к шине нулевого потенциала и к первому выводу первичной обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен с информационным выходом первого ключа, первый информационный вход которого подключен к шине нулевого потенциала903913

Составитель В. Рыбин

Редактор A. Власенко Техред И.Гайду Корректор М. Коста

Заказ 127/33 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 первый и второй выводы вторичнои обмотки трансформатора соединены соответственно с первым и вторым входами выпрямителя, первый и второй выходы которого подключены соответственно к эмиттеру и базе транзистора, коллектор которого соединен с первым информационным входом второго

)ключа, первый информационный выход которого подключен ко входу операционного усилителя, выход которого соединен со вторым информационным входом первого ключа и со вторым информационным выходом второго ключа, второй информационный вход которого подключен к базе транзистора, управляющий вход второго ключа является вторым входом устройства, третий вход которого соединен с управляияцим входом первого ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 308438, кл. G Об G 7/48, 1971. !

?. Авторское свидетельство СССР

9 570072, кл. G 06 С 7/48, 1977 (прототип f .