Электронное поляризованное реле на кремниевых управляемых вентилях

Электронное поляризованное реле на кремниевых управляемых вентилях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

lHl

О П СА Н--И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

29I340

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

ЫПК Н 03k 17/72

Н 031с 17 04

Заявлено 07.Н1.1969 (¹ 1345219126-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 4.III.1971

Комитет пс делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.318.56(088.8) Авторы изобретения

К. H. Юрченко и Б, С. Марченко

Заявитель

ЭЛЕКТРОННОЕ ПОЛЯРИЗОВАННОЕ РЕЛЕ

НА КРЕМНИЕВЫХ УПРАВЛЯЕМЫХ ВЕНТИЛЯХ

Изобретение относится к области импульсной техники, а именно к переключающим устройствам, и может быть применено в телеграфии.

Известны схемы электронного поляризованного реле на кремниевых управляемых вентилях, выполненные по схеме однофазного инвертора с широтно-импульсной модуляцией (ШИЫ) на кремниевых управляемых вентилях, в которых в качестве коммутирующих цепей применены 1 С-цепи.

С целью уменьшения длительности фронта коммутируемого напряжения на нагрузке в предлагаемом электронном реле 1 С-контур индуктивно связан с дополнительной катушкой, включенной между источником питания и соответствующим электродом кремниевого управляемого вентиля (КУВ) противоположного плеча. Для защиты от короткого замыкания источников питания при одновременном пробое КУВ в реле введена инерционная обратная связь с выхода реле на вход схемы формирования переключающих импульсов.

На чертеже изображена схема предлагаемого электронного поляризованного реле.

Электронное реле с формирующим устройством 1 на входе содержит в каждом плече 2 и 2 кремниевые управляемые вентили 8 и 4, параллельно которым подключены коммутирующие 1 С-контуры 5 и б соответственно. Последние индуктивно связаны с дополнительными катушками (обмотками) 7 и 8. Между выходом электронного реле (нагрузка 9) и входом введена инерционная цепь обратной связи из резистора 10 и конденсатора 11.

В исходном состоянии кремниевые управляемые вентили 3 и 4 находятся в непроводящем состоянии. Напряжение на конденсаторах 12 и 18 одинаково и равно E при условии, что

Е,=Е2=Е. На нагрузке 9 напряжение равно О.

В момент поступления íà вход 14 формирующего устройства нформационного импульса отрицательной полярности на обмотке 15 дифференцирующего трансформатора 1б возникает короткий (порядка нескольких десятков микросекунд) переключающий импульс положительной полярности, соответствующий переднему фронту информационного импульса.

Этот импульс поступает i.à управляющий электрод кремниевого управляющего вентиля 4 и переводит его в проводящее состояние.

Конденсатор 1З, у которого был равный Е заряд, разряжается через обмотку 17 трансформатора 18, КУВ 4 и диод 19. То«нагрузки проходит через обмотку 7 трансформатора 20, КУВ 4 и диод 21. На нагрузке устанавливается отрицательное напряжение — Е.

В связи с тем, что ток разряда конденсатора 13 и ток нагрузки имеют лишь один общий

ЗО участок электрической цепи — КУВ 4, который

291340 обладает малым динамическим сопротивлением, напряжение на нагрузке устанавливается практически мгновенно. Конденсатор 12 заряжается через обмотку 8 трансформатора 18, регистор 22, обмотку 28 трансформатора 20, диоды 24 и 21, КУВ 4 и обмотку 7 трансформатора 20 до напряжения E +E> —— 2Е.

После окончания информационного импульса на обмотке 25 дифференцирующсго трансформатора 1б наводится короткий переключающий импульс, соответствующий заднему фронту информационного. Этот импульс переводит КУВ 8 в проводящее состояние.

Конденсатор 12 разряжается через КУВ 8, обмотку 23 трансформатора 20 и диод 2б. На обмотке 7 трансформагора 20 наводится косинусоидальный импульс, смещающий КУВ 4 в обратном направлении.

Одновременно через обмотку 8 трансформатора 18, КУВ 8 и диод 24 проходит ток нагрузки. На нагрузке 9 устанавливается положительное напряжение.

После запирания КУВ 4 конденсатор 18 заряжается через обмотку 8 трансформатора 18, открытый КУВ 8, диоды 24 и 21, обмотку 17 трансформатора 18, резистор 27 и обмотку 7 трансформатора 20 до напряжения Е,+Е =

= 2Е.

При поступлении нового информационного импульса переключающий импульс, возникающий на обмотке 15 трансформатора 1б, переводит в проводящее состояние КУВ 4. Конденсатор 18 разряжается на обмотку 17 трансформатора 18 через диод 9, смещая КУВ 8 в обратном направлении. На нагрузке устанавливается отрицательное напряжение и т. д.

Таким образом, из работы схемы видно, что при включении любого плеча электронного реле ток нагрузки всегда проходит через обмотку трансформатора, индуктивность которой мала и которая в данный момент в работе не участвует, и имеет лишь один общий участок с током коммутирующего контура — КУВ.

Благодаря этому и достигается большая скорость нарастания импульса напряжения на нагрузке.

Для предотвращения одновременного пробоя кремниевых управляемых вентилей прп большой частоте коммутации или влиянии импульсных помех в схему введена инерционная обратная связь с вь.хода электронного реле на вход схемы формирования. Цепочка обратной связи состоит из последовательно соединенных резистора 10 и конденсатора 1!.

Схема формирования запускающих импульсов с обратной связью работает следующим образом.

При поступлении информационного импул»са отрицательной полярности на базу транз:5

55 стора 28 через цепь обратной связи отрицательное напряжение с нагрузки 9 поступает на базу транзистора на время, определяемое постоянной времени цепи обратной связи. Постоянная времени заряда этой цепи выбирается больше времени восстановления КУВ в непроводящее состояние, Аналогичный процесс происходит при включении на нагрузку положительного напряжения. В этом случае на базу транзистора 28 поступает положительный потенциал на время, большее времени запирания КУВ противоположного плеча.

Таким образом, после переключения схемы последующий переключающий импульс на выходе схемы формирования не может появиться раньше времени восстановления КУВ запираемого плеча, что устраняет опасность одновременного пробоя двух КУВ и короткого замыкания источников питания, Диоды 29 и 80 не пропускают на управляющие электроды КУВ импульсы отрицательной полярности, образующиеся в результате дифференцирования информационных импульсов, и таким образом предохраняют КУВ от пробоя отрицательным напряжением.

Диоды 21 и 24 являются отключающими и служат для устранения выбросов напряжения на нагрузке 9 в момент переключения схемы.

Параллельно соединенные резистор 22 и диод 2б, а также резистор 27 и диод 19 служат для предотвращения самопроизвольного запирания КУВ при изменении направления тока в коммутирующем контуре.

Предмет изобретения

1. Электронное поляризованное реле на кремниевых управляемых вентилях с формирующим устройством на входе, содержащее в каждом плече кремниевый управляемый вентиль, параллельно которому подключен коммутирующий 1.С-контур, отлича(ощееся тем, что, с целью уменьшения длительности фронта коммутируемого напряжения на нагрузке, упомянутый контур индуктивно связан с дополнительной катушкой, включенной между источником питания и соответствующим электродсм кремниевого управляемого вентиля противоположного плеча.

2. Электронное поляризованное реле по п. 1, отличающееся тем, что, с целью защиты от короткого замыкания источников питания при одновременном пробое кремниевых управляемых вентилей вследствие воздействия импульсных помех или при большой частоте переключения, между выходом реле и входом формирующего устройсгва введена инерционная цепь обратной связи, состоящая из последовательно соединенных резистора и конденсатора. о91340

Составитель М. Порфирова

Техред Л. Я. Левина

Корректор Л. А. Царькова

Редактор Ю. Полякова

Типография, пр. Сапунова, 2

Изд. № 149 Заказ 352)5 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 415