Ключ переменного тока

Ключ переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

549893 (61) Дополнительное к авт. свил-в . (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2306827121 (51) .Ч.Кл е Н 03 К 17 56

Н 03 К 17 78 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 04.05.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62.1.382 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. H. Даниленко и Е. М. Щевелев (71) Заявитель

Отделение Всесоюзного научно-исследовательског проектно-конструкторского и технологического инсти электросварочного оборудования

8ПТ (54) КЛ1ОЧ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Ключ переменного тока может применяться в системах промышленной автоматики, в частности для коммутации мощных исполнительных элементов выходным сигналом логических интегральных микросхем.

Известны ключи переменного тока на тирНсТс>DBõ с фототиристором в цепи управления.

Недостаток этих ключей — отсутствие защиты нагрузки и тиристора от свсрхтоков.

Известен также кгпоч переменного тока, содержащий симметричный тиристор, фототиристорный оптрон, диодный мост, в одну диагональ которого включен фототиристор фототиристорного оптрона, а другая диагональ полсоелипена к аноду и к управляющему электролу симметричного тиристора.

Этот ключ имеет тот же недостаток, что и предыдущие.

Цель изобретения — защита нагрузки и симметричного тиристора от сверхтоков с одповременной индикацией. Эта цель достигается тем, что в ключ переменного тока, содержащий симметричный тиристор, фототиристорный оптрон с цепью уп равления, диодный мост, в олну диагональ которого включен фототиристор фототиристорного оптрона, а другая диагональ подсоединена вершинами к аноду и через резистор к управляющему электроду симметричного тиристора, введены светодиол индикации, дополнительные фототиристорный оптрон, диодный мост и стабилитроны, при этом фототиристор дополнительного фототирпсторного оптрона, последовательно соединенный со светодиодом индикации, включен параллельно цепи управления, причем анод светодиода индикации подсоединен к катоду первого стабилптрона и через резистор к плюсовой шине цепи управления; светодиод. дополнительного фототиристорного оптрона через резистор и второй стабилитрон включен в одну из диагоналей дополнительного диодного моста, к другой диагонали которого параллельно подключены два последовательно и встречно сослпненных стабилитрона; при этом другая диагональ дополнительного лио.Iного моста подключена к катоду симметричного тпрпстора и через рсзистор к движку переменного резистора, включенного в цепь нагрузки.

На чертеже представлена электрическая схема ключа переменного тока.

Ключ содержит симметричный тиристор 1, фототиристорные оптроны 2 и 3, состоящие соответственно из фототиристоров 4 и 5 и светодиодов 6 и 7, мосты, состоящие из диодог, 8 — 11 и 12 — 15, светодиод индикации 1б, стабилитроны 17 — 20 и резисторы 21 — 2б.

Фототиристор 4 оптрона 2 включен в одпу из диагоналей моста, образованного диола549891 ми 8 — 11, другая диагональ которого подключена к аноду симметричного тирнстора 1 и через резистор 21 — к его управляющему электролу. Катод фототиристора 5 оптрона 8, являющегося элементом памяти срабатывания защиты, подключен к минусовой клемме цепи управления ключом. а его анод через светодиод индикации 16 и резистор 26 — к плюсовой клемме цепи управления. К общей точке анода светодиода индикации 16 и резистора 26 подключен катод стабилитрона 17, анод которого подключен к аноду светодиода б оптрона 2, а катод светодиода б почключен к минусовой клемме цепи управления.

Светодиод 7 оптрона 3 через резистор 24, определяющий входной ток оптрона 8, и стабилитрон 18, задающий порог Fêëþ÷åi!èÿ этого оптрона, подключен к одной из диагоналей моста, образованного диодами 12 — 15, параллельно другой диагонали которого подключены два последовательно и встречно включенных стабилитрона 19 и 20, ограничивающих напряжение на входе моста при коротком замыкании в цепи нагрузки. Вершины этой >кс диагонали моста подключены соответственно к катоду симметричного тирнстора 1 н через резистор 22 — к части резистора 23, включенного между катодом симметричного тиристора l и клеммой источника питания ключа.

Резистор 28 предназначен для ограничения

cBåðõòoêoâ в цепи нагрузки. Нагрузкой ключ» является резистор 25.

Ключ работает следующим образом.

В нормальном режиме работы ключа переменного тока при положительной полуволне напряжения на аноде симметричного тиристора 1 и включенном при этом светодиоде б, открытом фототиристоре 4 оптрона 2, закрытом фототиристоре 5 оптрона 8 ток управления тиристором 1 проходит через диод 10, фототиристор 4, диод 8, резистор 21 и открывает тиристор 1.

При отрицательной полуволне напряжения на аноде тиристора 1 ток управления им проходит через диод 9, фототиристор 4, диод 1! 4" и резистор 21. В результате через резисторы

25 и 23 проходят обе полуволны тока напряжения питания ключа. Напряжение переменного тока, пропорциональное току нагрузки ключа, снимается с части резистора 23 и через резистор 22 подается в олпу из диагоналей моста, образованного диодами 12 — 15, выпрямляется и с другой диагонали моста поступает через резистор 24 и стабнлитрон 18 на светодиод 7 оптрона 8.

Однако светодиод 7 не включается, так как это напряжение не превышает напряжения стабилизации стабилитрона 18; следовательно, оптрон 8 не срабатывает.

В аварийном режиме, т. е. при токе на- 60 грузки ключа, превышающем допустимое зна«е«i!e, напряжение, снимаемое с части резистора 23 и ограниченное стабилитронами 19

20, выпрямляется мостом, образованным диодами 12 — 15, и подается нг светодиод 7, при этом oilo больше напряжения стабилизации стабилитрона 18.

Стабилитрон 18 пропускаст через себя ток, и включается светодиод 7 оптрона 8, в результате чего открывается его фототиристор 5, который через светодиод индикации срабатывания защиты 16 шунтирует цепь управления оптрона 2. Это вызывает падение напряжения управления ключом, и оно становится меньше напряжения стабилизации стабилитрона 17, в результате чего протекание тока управления ключом через стабилитрон 17 и световод б оптрона 2 прекращается, и при переходе напряжения питания ключа через нуль закрывается фоторезистор 4 оптрона 2, что вызывает разрыв цепи управления тиристора 1. Последний закрывается и прерывает ток в цепи нагрузки ключа, чем и предотвращает Ллительныи аварийный режим в этой цепи.

Фототирнстор 5 оптрона 8 остается открытым, а светодиод индикации 16 светится до момента снятия управляющего напряжения оптрона 2. После устранения причин появления сверхтоков в цепи нагрузки ключа переменного тока и включения управляющего напряжения оптрона 2 вновь включается тиристор 1, ключ возвращается в исходное положсние.

Ввиду того, что схема защиты не содержит инерционных элементоь, быстродействие ее определяется временем включения полупроводниковых элементов, из которых она состоит.

Формула изобретения

Ключ переменного тока, содержащий симметричный тиристор, фототиристорный оптрон с цепью управления, диодный мост, в одну диагональ которого включен фототиристор фо. тотиристорного оптрона, а другая диагональ полсоединена к аноду и через резистор к управляющему электроду симметричного тиристора, отличающийся тем, что, с целью зац, иты нагрузки и симметричного тиристора от сверхтоков с одновременной индикацией, в него введены светодиод индикации, дополнительные фототиристорный оптрон, диодный мост и стабилитроны, при этом фототиристор дополнительного фототиристорного оптрона. послеловательно соединенный со свето.чиолом индикации, включен параллельно цепи управления, причем анод светодиода индикации подсоелинен к катоду первого стабилитрона и через резистор к, плюсовой шине цепи управления, светодиод дополнительного фототиристорного оптрона через резистор и второй стаоилитрон включен в одну из диагоналей дополнительного диодного моста, к другой диагонали которого параллельно полключены два последовательно и встречно соединенных стабилитрона, при этом другая диагональ ioполнительного диодного моста подключена к катоду. симметричного тиристора и через рез . стор к движку переменного резистора, включенного в цепь нагрузки.

Составитель Г. Кутний

Текред М. Семенов

Корректор И. Симкин:.i

Тип. дарьк. фил. пред. «Патент»

Рo;a;;! ор Б. Федотor;

Заказ 225/50G Изд, ¹ 454

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений

Москва, Ж-З5, Раушская

Тираж 1051 IIo;,Ilиеное

Совета Министров СССР и открытий наб... 4, 5