SU1094149A1

SU1094149A1 - Ac switch

Info

Publication number: SU1094149A1
Application number: SU833559569A
Authority: SU
Inventors: Сергей Григорьевич Кучеров
Original assignee: Предприятие П/Я А-1264
Priority date: 1983-02-25
Filing date: 1983-02-25
Publication date: 1984-05-23

Abstract

ВЫКЖ)ЧАРЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий диодный мост, в Одну диагональ которого включены нагрузка и источник переменного тока, а в другую - тиристор, управл ющий электрод которого соединен с первым выводом первого резиртора и коллектором бипол рного транзистора, база которого соединена с управл ющей шиной. а эмиттер - с катодом тиристора, первый вывод источника переменного тока подключен к катоду тиристора через последовательно соединенные диод, второй резистор и конденсатор, отличающийс тем, что, с целью снижени уровн помех, излучаемых выключателем переменного тока, в него введены полевой транзистор, исток которого соединен с катодом первого стабилитрона, сток - с вторым выводом первого резистора, а затвор через третий резистор и второй стаби-, литрон - с анодом и катодом тиристора соответственно, база бипол рного транзистора соединена с анодом первого стабилитрона и через последователь- g 9 ную RC-цепь с катодом первого стаби (Л литрона. со 4 СОVIKH) AC CHARGER containing a diode bridge, in one diagonal of which the load and source of alternating current are included, and the other has a thyristor, the control electrode of which is connected to the first output of the first resistor and the collector of the bipolar transistor, the base of which is connected to the control bus . and the emitter is connected to the thyristor cathode, the first output of the alternating current source is connected to the thyristor cathode through a series-connected diode, a second resistor and a capacitor, characterized in that, in order to reduce the level of interference emitted by the alternating current switch, the source transistor connected to the cathode of the first Zener diode, the drain to the second output of the first resistor, and the gate through the third resistor and the second stabilizer, Litron to the anode and the cathode of the thyristor, respectively, the base of the bipolar transistor the dinene with the anode of the first zener diode and through a successive g 9 rc circuit with the cathode of the first stable (L Litron. with 4 CO

Description

Изобретение относитс к коммутац он ной аппаратуре и может примен тьс в различных устройствах бесконтактн го управлени потребител ми перемен ного тока. Известен ПОЭИ СИОИНЫЙ СИМИСТОРНЫЙ усилитель, содержащий симистор, клю состо йшй и-з дирдиого моста и. транзистора , формирователь 1. Однако данный усилитель требует посто нной подачи управл кнцего сигн ла на формирователь дл поддержани симистора во включенном состо нии, а также применени в ключе высоковольтного транзистора, что ограничи вает область коммутируемых напр жений и диапазон рабочих температур Нсщежного включени и выключени . Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс выключатель переменного тока, содержа щий диодный мост, в одну диагональ которого включены нагрузка и источник переменного тока, а в другую тиристор , управл ющий электрод кото рого соединен с первым выводом первого резистора и коллектором бипол ого транзистора, база которого сое динена с управл ющей шиной, а эмиттер - с катодом тиристора, первый вывод источника переменного тока по к/ночен к катоду тиристора через после дова-тель но соединенные диод, ато . рой резистор и конденсатор, причем первый вывод конденсатора соединен с катодом первого стабилитрона 2. Однако известный выключатель име ет высокий уровень помех, при включе нии тиристора, обусловленный тем, что момент включени тиристора не синхронизирован с моментом перехода синусоиды сетевого напр жени через нуль,. Цель изобретени - снижение уровн помех, излучаемых выключателем пе ремениого тока. . Поставленна цель достигаетс тем что в выключатель переменного тока, содержащий диодный мост, в одну Д;иагональ которого включены нагрузка,и источник переменного тока, а в другую - тиристор, управл ющий электрод которого соединен с первым выводом -первого резистора и коллектором бипол рного транзистора, база которого соединена.с управл нхцей шиной, а эмиттер - с катодом тиристора, первый вывод источника переменного тока подключен к катоду тиристора через последовательно соединенные диод, второй резистор и конденсатор, введе ны полевой транзистор, источник кото рого соединен с катодом первого стабилитрона , сток - с вторым выводом первого резистора, а затвор через третий резистор ивторой стабилитрон с анодом и катодом тиристора соответ ственно, база бипол рного транзистора соединена с анодом первого стабили трона и через последовательнуюКСцепь с катодом первого стабилитрона. На чертеже изображена схема выключател переменного тока. Нагрузка 1 включена в сеть переменного тока последовательно с диодным мостом 2, в диагональ посто нного тока которого включён тиристор 3. К точке соединени нагрузки с сетью переменного тока через диод 4 и резистор 5 подключен первый стабилитрон б. База бипол рного транзистора 7 соединена с анодом стабилитрона 6. Конденсатор 8 соедин ет катод стабилитрона 6 с анодом тиристора 3. К точке соединени резистора 5 с катодом стабилитрона 6 подключен -исток полевого транзистора 9, затвор которого через резистор 10 подключен к аноду и через второй стабилитрон 11 к катоду тиристора 3, а сток через резистор 12 - к коллектору транзистора , первый стабилитрон 6 зашунтирован ЕС-цепью, состо щей из резистора 13 и конденсатора 14, управл юща шина подключена к базе и через резистор 15 к эмиттеру бипол рного транзистора 7. Устройство работает следующим образом. При включении в сеть переменного тока выпр митель на диоде 4 со стабилизатором на резисторе 5 и стабилитроне б обеспечивает зар д конденсатора 8 -ДО напр жени пробо стабилитрона 6, после чего открываетс транзистор 7. .Напр жение с конденсатора 8 через канал полевого транзистора- 9 в моменты времени, когда напр жение на его затворе относительно истока становитс меньше напр жени отсечки, поступает через резистор 12 на коллектор транзистора 7, который шунтирует управл ющий электрод тиристора 3, образу с резистором 12 делитель напр жени с коэффициентом передачи, недостаточным дл включени тиристора. Тиристор не включаетс , ток через нагрузку отсутствует. Чтобы не произошло случайного включени тиристора из-за запоздалого пробо стабилитрона б при зар де конденсатора 8, на базу транзистора 7 подаетс положительное смещение через RC-цепь. При подаче на базу транзистора 7 отрицательного импульса он закрываетс , но напр жение на управл ющий электрод тиристора поступает только тогда, когда открываетс канал транзистора 9, т. е. лишь при напр жении сети, близком к нулю. Нагрузка 1 через диодный мост 2 и открытый тиристор 3 включаетс в цепь электропитани . Напр жение на аноде открытого тиристора пренебрежимо мало, поэтому напр жение на затворе транзистора 9The invention relates to switching equipment and can be used in various contactless control devices for alternating current consumers. Known POEI SIOIN TRIQUE Amplifier, containing a triac, key condition i-z dirdiogo bridge and. transistor, driver 1. However, this amplifier requires a constant supply of a control signal to the driver to maintain the triac in the on state, as well as the use of a high-voltage transistor in the switch, which limits the range of switched voltages and the operating temperature range of the switch on and off. The closest to the technical essence of the invention is an AC switch containing a diode bridge, one diagonal of which includes a load and an alternating current source, and another thyristor, the control electrode of which is connected to the first terminal of the first resistor and bipolar transistor collector , the base of which is connected to the control bus, and the emitter is connected to the thyristor cathode, the first output of the alternating current source is to / night to the cathode of the thyristor through a successively connected diode, ato. A resistor and a capacitor, the first terminal of the capacitor is connected to the cathode of the first Zener diode 2. However, the known switch has a high level of interference when the thyristor is turned on, due to the fact that the time of turning on the thyristor is not synchronized with the transition voltage of the mains voltage zero. The purpose of the invention is to reduce the level of interference emitted by the alternating current switch. . The goal is achieved by the fact that the AC switch containing the diode bridge has one A, the diagonal of which includes the load and the AC source, and the other has a thyristor, the control electrode of which is connected to the first output of the first resistor and the collector of the bipolar transistor whose base is connected to the bus control, and the emitter is connected to the thyristor cathode, the first output of the alternating current source is connected to the cathode of the thyristor through a series-connected diode, the second resistor and the capacitor are inputted to the field the transistor, the source of which is connected to the cathode of the first Zener diode, the drain to the second output of the first resistor, and the gate through the third resistor and the second Zener diode with the anode and thyristor cathode, respectively, the base of the bipolar transistor connected to the anode of the first stabilizer and through the serial circuit to the cathode first stabilitron. The drawing shows a circuit breaker AC. The load 1 is connected to the AC mains in series with the diode bridge 2, the thyristor 3 is connected to the diagonal of the direct current. A first zener diode b is connected to the connection point of the load with the AC mains through diode 4 and the resistor 5. The base of the bipolar transistor 7 is connected to the anode of the Zener diode 6. The capacitor 8 connects the cathode of Zener diode 6 to the anode of the thyristor 3. The connection point of the resistor 5 with the cathode of Zener diode 6 is connected - the source of the FET 9, the gate of which is connected through the resistor 10 to the anode and through the second the zener diode 11 to the cathode of the thyristor 3, and the drain through the resistor 12 to the collector of the transistor, the first zener diode 6 is bridged by the EC circuit consisting of the resistor 13 and the capacitor 14, the control bus is connected to the base and through the resistor 15 to the bipolar emitter transistor 7. The device operates as follows. When AC is turned on, the rectifier on diode 4 with a stabilizer on a resistor 5 and a zener diode b provides a charge on the capacitor 8 —DV voltage breakdown of the zener diode 6, after which the transistor 7 opens. at times when the voltage across its gate relative to the source becomes less than the cut-off voltage, flows through the resistor 12 to the collector of the transistor 7, which bypasses the control electrode of the thyristor 3, forming a voltage divider with the resistor 12 a transmission coefficient insufficient for energizing the thyristor. The thyristor is not turned on, there is no current through the load. In order not to accidentally turn on the thyristor due to the delayed breakdown of the Zener diode b when charging the capacitor 8, a positive bias is applied to the base of the transistor 7 via an RC circuit. When a negative pulse is applied to the base of the transistor 7, it closes, but the voltage on the control electrode of the thyristor comes only when the channel of the transistor 9 opens, i.e., only when the supply voltage is close to zero. The load 1 is connected via a diode bridge 2 and an open thyristor 3 to the power supply circuit. The voltage at the anode of the open thyristor is negligible, so the voltage at the gate of the transistor 9

меньше, чем на истоке, и через канал протекает начальный ток стока, поддерживающий управл ющий переход тиристора в открытом состо нии, одновременно разр жа конденсатор 8 до напр жени , недостаточного дл пробо стабилитрона 6, В результате этого транзистор 7 запираетс , а тиристор сохран ет открытое состо ние и после сн ти отрицательного сигнала с базы транзистора 7.less than at the source, and the initial drain current flows through the channel, supporting the thyristor control transition in the open state, simultaneously discharging the capacitor 8 to a voltage insufficient to break the Zener diode 6, As a result, the transistor 7 locks up and the thyristor retains the open state and after removing the negative signal from the base of the transistor 7.

Дл выключени выключател необходимо подать на базу транзистора 7 положительный импульс с длительностью , достаточной дл захвата момента перехода через нуль сетевого напр жени , после чего тиристор переходит в закрытое состо ние, канал транзистора 9 закрываетс положительным относительно истока напр жением на затворе , конденсатор 8 зар жаетс доTo turn off the switch, it is necessary to apply a positive pulse to the base of transistor 7 with a duration sufficient to capture the zero point of the mains voltage, after which the thyristor switches to the closed state, the channel of the transistor 9 is closed by a positive source voltage to the gate, the capacitor 8 is charged before

напр жени пробо стабилитрона 6, транзистор 7 открываетс независимо от наличи положительного сигнала на базе.the voltage of the breakdown of the Zener diode 6, the transistor 7 is opened regardless of the presence of a positive signal at the base.

После отключени источника переменного тока конденсатор 14 разр жас через резистор 13, резистор 15, канал транзистора 9 и управл ющий электрод тиристора 3, Схема возвра .щаетс в исходное состо ние.After disconnecting the AC source, the capacitor 14 is discharged through a resistor 13, a resistor 15, a channel of the transistor 9, and the control electrode of the thyristor 3, the circuit returns to its original state.

Предлагаемый выключатель переменного тока позвол ет обеспечить включение тиристора только в моменты времени, когда фаза тока нагрузки пррходит через нулевое значение. Благодар этому отсутствуют броски тока, протекающего через нагрузку, и ток нагрузки нарастает плавно, в результате чего снижаетс уровень помех, излучаемых устройством.The proposed AC switch allows the thyristor to be turned on only at the times when the load current phase passes through a zero value. Due to this, there are no inrush currents flowing through the load, and the load current increases smoothly, resulting in a reduced level of interference emitted by the device.

Claims

An AC current switch containing a diode bridge, one diagonal of which includes a load and an alternating current source, and the other a thyristor, the control electrode of which is connected to the first output of the first resistor and the collector of a bipolar transistor, the base of which is connected to the control bus, and the emitter is connected to thyristor cathode, the first output of the AC source is connected to the thyristor cathode through a diode, a second resistor and capacitor connected in series, characterized in that, in order to reduce the level of interference, the radiation switched by an AC current switch, a field-effect transistor is introduced into it, the source of which is connected to the cathode of the first zener diode, the drain is connected to the second output of the first resistor, and the gate through the third resistor and the second zener diode is connected to the anode and cathode of the thyristor, respectively, the base of the bipolar transistor connected to the anode of the first zener diode and through a g series RC circuit with the cathode of the first zener diode.

SU., „1094149