Коммутатор

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Со4ивлнстичвских

Республик (ii) 951702 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву Г 758519 (22) Заявлено 07. 09. 79 (2 I ) 2820528/18-21 с присоелинением заявки N 2993875/21 (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 15,08.82 (51) М. Кл.

H 03 K 17/56

9кударетипай камитет ссср ав делам взабретенкй и открытей (53) УДК 621 ° 374 (088.8) (72) Авторы изобретений

А.И. Генин и И.И. Епик (71) Заявитель (54) КОММУТАТОР

Изобретение относится к импульс,ной технике и может быть использовано для коммутации сигналов постоянного и переменного тока.

По основному авт. св. У 758519 известен коммутатор, содержащий две цепи из последовательно соединенных транзистора, первого резистора, перcoro диода и тиристора, которые под" ключены к источнику смещения, ИДПтранзисторы, коммутируемый источник, нагрузку, вторые резисторы, вторые и дополнительные диоды, блок управления P1).

Недостатком этого коммутатора является относительно большое время выключения, обусловленное наличием и изменениями тока смещения при выключении тиристоров.

Цель изобретения состоит и повышении быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в коммутатор, содержащий две цепи из последовательно соеди" ненных транзистора, первого резистора, первого диода и тиристора, которые .подключены к источнику смещения, причем базы транзисторов подключены к коллекторам и плюсовой шине источника смещения через вторые резисторы, а к средней точке между первым резистором и первым диодом через сток-исток МДП-транзисторов, коммутируемый источник и нагрузка подключены к затвор м МДП-транзисторов и минусовой шине источника смещения, катодам тиристоров и общей точке блока управления через вторые диоды в обратном направлении и к анодам тиристоров через дополнительные диоды в прямом направлении, введены третьи диоды, включенные в цепи управляацих электродов тиристоров в зо направлении отпирающего тока, и оптронные пары, фотодиоды которых включены параллельно промежуткам сток-исток МДП-транзисторов в.обратном направлении по отношению к ис3 95 точнику смещения, а светодиодывстречно-параллельно трет ьим диодам.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Коммутатор содержит запираемые тиристоры 1 и 2, первые диоды 3 и 4, первые резисторы 5 и, транзисторы 7 и 8. Плюс источника смещения (шина +Е) через транзисторы 7 и 8, резисторы 5 и 6 и диоды 3 и 4 соеди" нены с анодами тиристоров 1 и 2.

Базы транзисторов 7 и 8 подключены к шине +Е через вторые резисторы

9 и 10, а к точкам соединения резисторов 5 и 6 и диодов 3 и 4 через параллельные цепи: .сток-исток полевых транзисторов 11,и 12 и катоданод фотодиодов 13 и 14 оптронов. Катоды тиристоров 1,и 2 подключены к шине "Е. Параллельно тиристорам 1 и

2 включены s обратном направлении последовательно соединенные диоды 15 и

16 и 17 и 18 соответственно. Точки соединения диодов 15, 16, 17 и 18 подключены к затворам транзисторов

11 и 12, К этим же точкам через нагрузку 19 подключен источник контролируемого напряжения 20. Третьи диоды 21 и 22 включены в цепи управляющих электродов тиристоров 1 и 2 в направлении отпирающего тока, а встречно-параллельно диодам 21 и 22 включены светодиоды 23 и 24 оптронов.

Коммутатор работает следующим образом.

В исходном состоянии тиристоры 1 и 2 закрыты, ток через нагрузку 19 не протекает.

Когда на блок управления 25 поступает сигнал включения, с выхода блока 25 подаются положительные импульсы на управляющие электроды тиристоров 1 и 2. Ток управления протекает по цепи: выход блока 25, ди— од 21 (22); управляющий электродкатод тиристора 1 (2), шина -Е. Тиристоры 1 и 2 открываются и запоминают управляющее воздействие.

1702

Ток смещения тиристора 1 (2) протекает по цепи: шина +E транзистор

7 (8), резистор 5 (6), диод 3 (4), тиристор l (2) шина -Е. Так как транзистор 7 (8) .включен по схеме эмиттерного повторителя, то напряжение на резисторе 5 (6), а следовательно, и ток смещения тиристора I (2) зависит от напряжения на параллельной

М

25 зо

35 цепи сток-исток транзистора 11 (12) и катод-анод фотодиода l3 (14).

При отсутствии освещенности фотодиода 13 (14) его сопротивление велико, поэтому ток смещения при включении тиристора 1 (2) и его удержании в открытом состоянии зависит от напряжения сток-исток транзистора

11 (12).

Напряжение, создаваемое током смещения на диоде 3 (4), плюсом прикладывается к истоку транзистора

11 (12), а;минусом через диод 15 (17)к затвору. Отрицательным напряжением диода 3 (4) транзистор 11 (12) прикрывается, увеличивая напряжение сток-исток, а это приводит к увеличению тока смещения.

В установившемся режиме при отсутствии коммутируемого тока ток цепи смещения максимален и равен току удержания тиристора, Когда тиристоры 1 и 2 открыты., то переменный ток протекает через нагрузку 19 следующим образом: "плюс" источника 20, нагрузка 19, диод 15, тиристор 1, шина -E> диод 18, "минус" источника 20, при обратной полярности коммутируемого напряжения: "плюс" источника 20, диод 17, тиристор 2, шина -Е, диод 16, нагрузка 19, "минус" источника 20.

Под действием протекающего тока на диоде 15 (17) создается напряжение, величина которого зависит от коммути. руемого тока. Напряжение, создаваемое током коммутируемого сигнала на диоде 15 (17), плюсом прикладывается к затвору, а минусом через диод 3 (4) к истоку транзистора 11 (12) и приоткрывает его, что приводит к уменьшению напряжения, а следовательно, и тока смещения транзистора 7 (8).

Увеличение тока смещения при эапирании тиристоров 1 и 2 исключается введением оптронных пар свето-. диод-фотодиод 23, l3 и 24, 14. Запирающий ток управления протекает по цепи: шина -E, катод - управляющий электрод тиристора 1 (2), анодкатод светодиода 23 (24), выход блока 25, Возбуждение светодиодов 23 и 24 приводит к снижению обратного сопротивления фотодиодов 13 и 14 и уменьшению падения напряжения на фотодиодах. В результате ток смещения уменьшается и становится близким к нулю.

Одновременно увеличивается скорость спада тока тиристора 1 (2), так как спадают обе его составляющие: коммутируемый ток и ток смещения. уменьшение анодного тока тиристора и увеличение его скорости спада приводят к уменьшению времени запирания тиристоров и соответствующему повышению, быстродействия коммутатора в целом.

Формула изобретения

Коммутатор по авт св. 758519, отличающийся тем, что, I

951702 6.. с целью повышения быстродействия, в него введены третьи диоды, включенные в цепи управляющих электродов тиристоров в направлении отпирающего тока, и оптронные пары, фотодиоды которых включены параллельно промежуткам сток-исток МДП-транзисторов в обратном направлении по отношению к источнику .смещения, а светодиоды - встречно-параллельно третьим диодам, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 758519, кл. H 03 K 17/56, 1978.

Составитель Щедрина

Редактор Л.Веселовская Техред К.Мыцьо Корректор А.Дзятко

Заказ 5973 75 Тираж 59 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП Патент, г. жгорад, ул. роектная,