[2]4 ts9
I Изобретение относится к сильноточной
переключающей аппаратуре и преобразовательной технике. По основному авт.св, № 978344
описан тиристорный переключатель постоянного тока, содержащий силово и вспомогательный тиристоры, катоды
которых соединены с шиной отрицательного напряжения источника питания ,коммутирующий конденсатор, вклю
ченный между анодами силового и вспомогательного тиристоров, оптроны
ключевые каскады, между первым резистором и анодом вспомогательного тиристора включен фототранзистор
первого оптрона, светодиод которого соединен последовательно со светодиодом второго оптрона и первым клю
чевым каскадом, управляющие электрод силового и вспомогательных тиристоро
подключены, соответственно, к эмитте ру фототранзист.ора второго и третьег
оптронов, при этом к шине положитель , ного напряжения источника питания
подключены, соответственно, через первый, второй, третий и четвертый резисторы коллектор фототранзистора
первого оптрона, анод светодиода первого оптрона, анод светодиода и коллектор фототранзистора третьего
оптрона, -выходы первого и второго ключевых каскадов соединены с катода
ми светодиодов второго и третьего оптронов, а входы между собой через
первый инвертор, а переход ёаза эмиттер фототранзистора каждого оптр
на зашунтирован соответствующим резистором гп. Иедоста-Гком устройства является
отсутствие возможности работы в реве сивных системах управления и регулирования .
Цель изобретения - расширение фун циональных возможностей за счет обес
печения изменения направления тока в нагрузке. Указанная цель достигается тем,
что в тиристорный пepeкJmчaтeль постоянного тока введены тиристорный
мост, в диагональ которого включена. нагрузка, к точке соединения катодов
подключен.анод силового тиристора, к точке соеди;нения анодов - шина положительного
напряжения источника питания , к которой пе171ключены идентичные цепи, состояшяе из пос.ледователь
но соединенных резисторов и фототран , зисторов оптронов, эмиттеры которых
соединены с управ гяющими электродами 42
тиристоров тиристорного моста, и uenHj состоящие и-з последовательно со ;диненных
резисторов, светодиодов оптронов , фототранзисторы которых соединены
с управляющими электродами противоположных плечей моста, третьего
и четвертого ключевых каскадов и второго и третьего инверторов, входа коTopbDc
связаны с выходами широтнош шульсного модулятора и входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ, выходом соединенного
с входом первого инвертора, а также КС-цепи, подключенные параллельно
переходам управляющий электрод катод всех тиристоров. На чертеже приведена схема предлагаемого
тиристорного переключателя постоянного тока, Тиристорный переключатель постоянного
тока содержит тиристоры I - 4 четырехплечего тиристорного моста,
к одной диагонали которого подключена нагрузка 5, силовой и вспомогательный
тиристоры 6 и 7, анодами соединенные с выводами конденсатора 8 и
через фототранзистор оптрона 9 и первьй резистор IО с шиной положительного
напряжения источника питания 11. Эмиттеры фототранзисторов оптронов
12-17 соединены с управляющими электродами соответственно тиристоров
6, 2, Ij 3, 4, 7, а коллекторы - через соответствуюЕцие резисторы 8, 19, 20,
21, 22, 23 подключены к шине пололсительного напряжения, источника питания
11. Катоды тиристоров 6 и 7 соединены с шиной отрицательного напряжения
источника питания 11. Светодиоды оптронов 14 и 16 соединены последовательно и подключены катодом
к третьему ключевому каскаду 24, входом подключенному к выходу второго
инвертора 25, соединенного с первым входом широтно-импульсного модулятора
26э а анодом через резистор 27 к шине полохштельного напряжения источника
питания 11. Светодиоды оптронов 13 и 15 соединены последовательно и катодом
через четвертый ключевой каскад 28 и третий инвертор 29 подключены
к второму выходу широтно-импульсного модулятора 26, а анодом через резистор
30 к шине положительного напряжения источника питания 11. Светодиодь
оптронов 9 и 12 соединены последовательно и катодом через первый ключевой каскад 31, первый инвертор
32 подключены к выходу элемента ИСКЛ10ЧА ОДЕЕ ИЛИ 33, подключенного 3 своими входами к выходам ишротноимпульсного модулятора 26. Аноды
.светодиодов 9 и 17 через резисторы 34 и 35 подключены к положительного напряжения источника питани
11. Катод светодиода оптрона 17 через второй ключевой каскад 36 соединен с выходом элемента НСКЛЮЧАКЩЕЕ
ИШ1 33. Базы фототранзисторов оптронов 9, 12 - 17 соединены со своими эмиттерами через резисторы 37 - 43.
Управляющие электроды тиристоров 1 - 7 соединены с катодами через помехоподавляюище RC-цепи 44-49
соответственно. Тиристорный переключатель работае следующим образом.
Положительные импульсы с первого выхода широтно-импульсного модулято
ра 26 поступают через второй инверто 25на вход третьего ключевого каскад
24, после открывания которого через . светодиоды оптронов 14 и 16 протекае
ток, открываются фототранзисторы оптронов 14 и 16 и сигналы управления
поступают в цепи управляющих электро дов тиристоров 1 и 4 моста. На второ
выходе широтно-импульсного модулятор 26в этот момент напряжение отсутствует
, четвертый ключевой каскад 28 закрыт и сигналы управления на управляющих электродах тиристоров
2 и 3 моста отсутствуют. Сигна с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33 поступает через первый инвертор 32
на вход первого ключевого каскада 31, после открывания которого через
светодиоды оптронов 19 и 12 протекае ток, открываются фототранзисторы,
сигнал управления поступает в цепь управляющего электрода силового тиристора
6, и коммутирующий конденсат 8 заряжается через резистор 10, открытый фототранзистор оптрона 9 и
открытый силовой тиристор 6, Ток через нагрузку 5 протекает через
тиристоры 1 и 4 моста и последовательно включенньш силовой тиристор 6. При этом второй ключевой каскад
36 закрыт, ток через светодиод оптрона 17 не протекает, его фототранзистор закрыт, и напряжение на
управляющем электроде вспомогательного тиристора 7 отсутствует. Вслед
ствие этого вспомогательный тиристо закрыт. После окончания формировани
положительного импульса на первом выходе широтно-импульсного модулято 424 26 закрываются фототраизисторы оптронов 14, 16, 12 и 9, а на выходе элемента
ИСЮПОЧАЮЩЕЕ ПЛИ 33 формируется импульс управления вторым ключевым каскадом 36, через который протекает
ток светодиода оптрона 17, поступающий в цепь управляющего электрода
тиристора 7 через резистор 23 и открытьш фототранзистор оптрона 17, Этот сигнал отпирает вспомогательньй
тиристор 7. При этом силовой тиристор 6 запирается отрицательным напряжением коммутирующего
конденсатора 8, при снятии анодного напряжения одновременно запираются тиристоры 1 и 4 моста и ток
в цепи нагрузки 5 прерывается. Вследствие того, что фототранзистор оптрона
9 заперт, ток через вспомогательный тиристор 7 цосле разряда коммутирующего конденсатора 8 становится
меньше тока удержания и тиристор 7 закрывается. Переключатель возвращается в исходное состояние.
При работе в режиме реверса напряжение на первом выходе широтноимпульсного модулятора 26 отсутствует,
полохштельные импульсы с второго вы|Хода Ешротно-импульсного модулятора
26 поступают через третий инвертор 29 на вход четвертого ключевого каскада
28, через светодиодь: оптронов 13 и 15 протекает ток, открьшаются
фототранзисторы и сигналы управления поступают в цепи управляющих электродов
тиристоров 2 и 3 моста, сигналы управления на управляющих электродах
тиристоров 1 и 4 моста отсутствуют, открываются фототранзисторы оптронов
9 и 12. Сигнал управления поступает в цепь управляющего электрода
силового тиристора 6 и коммутирующий конденсатор 8 заряжается через
резистор 10, открытый фототранзистор оптрона 9 открытый силовой тиристор
6, Ток через нагрузку 5 протекает в противоположном направлении через тиристоры 2 и 3 моста и силовой
тиристор 6. При этом четвертый ключевой каскад 36 закрыт, фототранзистор
оптрона 17 закрыт, напряжение на управляющем электроде вспомогательного
тиристора 7 отсутствует, .вспомогательный тиристор 7 закрыт. После
око1гчания формирования положительного импульса на втором выходе широтно-импульсного
модулятора 26 закрываются фототранзисторы оптронов 13, 15, 12 и 9, на выходе элемента
