SU1582348A1 - Device for current reversal in load - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в устройствах реверсировани  посто нного тока в нагрузке по заданной программе. Цель изобретени  - повышение надежности за счет исключени  возможности по влени  сквозного тока и использовани  меньшего количества выпр мителей и транзисторов. Устройство содержит трансформаторы 1, 6 и 10, два электронных ключа 14, 15 на транзисторах разного типа проводимости, мостиковые выпр мители 9, 13, третий и четвертый электронные ключи на транзисторах 16, 17. За счет введени  двух резисторов 18, 19 и соответствующего подключени  транзисторов 16, 17 к выходам мостиковых выпр мителей 9, 13 и к нагрузке 20 исключаетс  возможность протекани  сквозного тока и значительно сокращаетс  количество полупроводниковых элементов. 1 ил.The invention can be used in devices for reversing a direct current in a load according to a given program. The purpose of the invention is to increase reliability by eliminating the possibility of through current and using fewer rectifiers and transistors. The device contains transformers 1, 6 and 10, two electronic switches 14, 15 on transistors of different conduction types, bridge rectifiers 9, 13, third and fourth electronic switches on transistors 16, 17. Due to the introduction of two resistors 18, 19 and the corresponding connection the transistors 16, 17 to the outputs of the bridge rectifiers 9, 13 and the load 20 exclude the possibility of the flow of through current and the number of semiconductor elements is significantly reduced. 1 il.

Description

315823 48315823 48

Изобретение относитс  к автоматике и импульсной технике и может быть использовано дл  реверсировани  посто нного тока в нагрузке по заданной программе.The invention relates to automation and impulse technology and can be used to reverse direct current in a load according to a given program.

Цель изобретени  - повышение надежности за счет исключени  возможности по влени  сквозного тока и использовани  меньшего количества выпр мителей и транзисторов.The purpose of the invention is to increase reliability by eliminating the possibility of through current and using fewer rectifiers and transistors.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема устройства реверсировани  тока в нагрузке.The drawing shows a circuit diagram of a device for reversing a current in a load.

Устройство содержит первый транс- форматор 1 с обмотками 2 - 4, шины источника (5 переменного напр жени , второй трансформатор 6 с обмоткамиThe device contains the first transformer 1 with windings 2-4, source buses (5 alternating voltages, the second transformer 6 with windings

7 и 8, первый мостиковый выпр митель 9, третий трансформатор 10 с обмот- ками И и 12, второй мостиковый вып- р митель 13, два электронных ключа 14 и 15 на транзисторах разного типа проводимости, третий и четвертый электронные, ключи на транзисторах 1б и 17, первый и второй резисторы 18 и 19, нагрузку 20 и шины 21 управлени .7 and 8, the first bridge rectifier 9, the third transformer 10 with windings I and 12, the second bridge rectifier 13, two electronic keys 14 and 15 on transistors of different conduction types, the third and fourth electronic, keys on transistors 1b and 17, the first and second resistors 18 and 19, the load 20, and the control bus 21.

Первична  обмотка 2 трансформатора 1 соединена с шинами источника 5 переменного напр жени , вторична  обмотка 3 этого трансформатора соединена с первичной обмоткой 7 второго трансформатора 6 первым выводом непосредственно , а вторым - через лер- вый электронный ключ 14, вторична  обмотка 4 первого трансформатора 1 соединена с первичной обмоткой 11 третьего трансформатора 10 первым выводом непосредственно, а вторым - через второй электронный ключ 15 входы первого мостикового выпр мител  9 подсоединены к вторичной обмотке 8 трансформатора 6, а первый выход выпр мител  9 соединен с эмиттером транзистора 16, второй выход этого выпр мител  соединен с коллектором транзистора 17, вторым входом нагрузки 20 и через первый резистор 18 с базой транзистора 16, коллектор которого соединен с первым входом нагрузки 20, вторым выходом мостико еого выпр мител  13 и через второй резистор 19 с базой транзистора 17, эмиттер которого соединен с первым выходом второго выпр мител  13.The primary winding 2 of the transformer 1 is connected to the buses of the alternating voltage source 5, the secondary winding 3 of this transformer is connected to the primary winding 7 of the second transformer 6 by the first output directly, and the second through the terminal electronic switch 14, the secondary winding 4 of the first transformer 1 is connected to the primary winding 11 of the third transformer 10 is first output directly, and the second through the second electronic switch 15, the inputs of the first bridge rectifier 9 are connected to the secondary winding 8 of transformer 6, and ne The left output of the rectifier 9 is connected to the emitter of the transistor 16, the second output of this rectifier is connected to the collector of the transistor 17, the second input of the load 20 and through the first resistor 18 to the base of the transistor 16, the collector of which is connected to the first input of the load 20, the second output of the bridge rectifier mitela 13 and through the second resistor 19 with the base of the transistor 17, the emitter of which is connected to the first output of the second rectifier 13.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

В исходном состо нии напр жение на шинах 21 управлени  равно нулю, напр жение с вторичных обмоток 3 и Ц, трансформатора 1 не подаетс  на обмотку 7 трансформатора 6 и обмотку 11 трансформатора 10, так как закрыты электронные ключи 14 и 15- В результате напр жение на выходах выпр мителей 9 и 13 отсутствует и ток через нагрузку 20 равен нулю.In the initial state, the voltage on the control buses 21 is zero, the voltage from the secondary windings 3 and C, the transformer 1 is not supplied to the winding 7 of the transformer 6 and the winding 11 of the transformer 10, since the electronic switches 14 and 15 are closed. As a result, the voltage at the outputs of the rectifiers 9 and 13 is absent and the current through the load 20 is zero.

При по влении посто нного напр - жени  на шинах 21 управлени  (плюс источника - на базы транзисторов, а минус - на эмиттеры транзисторов электронных ключей 14 и 15) открываетс  электронный ключ 14 и обмотка 3 трансформатора 1 подключаетс  к обмотке 7 трансформатора 6. В результате на выходе первого выпр мител  9 по вл етс  посто нное напр жение, положительный потенциал которого с первого выхода выпр мител  9 прикла дываетс  к эмиттеру транзистора 16, а отрицательный потенциал с второго выхода выпр мител  9 прикладываетс  к второму входу нагрузки 20 и через первый резистор 18 к базе транзистора 16. В результате этого транзистор 16 переходит в режим насыщени  и на первом входе нагрузки 20 по вл етс  положительный потенциал с первого выхода выпр мител  9. Через нагрузку 20 от ее первого входа к второму вхо- ду потечет ток, величина которого определ етс  этим напр жением И сопротивлением нагрузки.When a constant voltage appears on the control buses 21 (plus the source on the transistor bases, and minus on the emitters of the transistors of the electronic switches 14 and 15), the electronic switch 14 is opened and the winding 3 of the transformer 1 is connected to the winding 7 of the transformer 6. As a result at the output of the first rectifier 9, a constant voltage appears, the positive potential of which from the first output of the rectifier 9 is applied to the emitter of the transistor 16, and the negative potential from the second output of the rectifier 9 is applied to the second input of the load 20 and through the first resistor 18 to the base of the transistor 16. As a result, the transistor 16 goes into saturation mode and at the first input of the load 20 a positive potential appears from the first output of the rectifier 9. Through the load 20 from its first input to the second input a current flows, the magnitude of which is determined by this voltage AND the load resistance.

Дл  изменени  направлени  тока в нагрузке 20 на противоположное необходимо на шины 21 управлени  подать посто нное напр жение так, чтобы отрицательный полюс этого напр жени  был приложен к базам транзисторов ключей 14 и 15, а положительный полюс - к эмиттерам этих же транзисторов. В этом случае открываетс  электронный ключ 15 (электронный ключ 14 закрыт) и обмотка 4 трансформатора 1 подключаетс  к обмотке 11 трансформатора 10. На выходе второго выпр мител  13 по вл етс  посто нное напр жение, положительный потенциал которого подаетс  на эмиттер транзистора 17, а отрицательный - на первый вход нагрузки 20 и через второй резистор 19 на базу транзистора 17. Транзистор 17 переходит в режим 1насыщени , и на втором входе нагрузки 20 по вл етс  положительный потенциал с первого выхода выпр мител  13. Через нагрузку 20 от ее второго входа к первому входу потечет ток, величина которого определ етс - этим напр жением и сопротивлением нагрузки. Направление тока в нагрузке 20 изменилось на противоположное .To change the direction of the current in the load 20 to the opposite, it is necessary to apply a constant voltage to the control buses 21 so that the negative pole of this voltage is applied to the transistor bases of the keys 14 and 15, and the positive pole to the emitters of these same transistors. In this case, the electronic switch 15 is opened (the electronic switch 14 is closed) and the winding 4 of the transformer 1 is connected to the winding 11 of the transformer 10. At the output of the second rectifier 13, a constant voltage appears, the positive potential of which is supplied to the emitter of transistor 17, and negative - to the first input of load 20 and through the second resistor 19 to the base of transistor 17. Transistor 17 switches to saturation mode 1, and a positive potential appears from the second output of rectifier 13 at the second input of load 20 the stroke to the first input will flow a current, the magnitude of which is determined by this voltage and the load resistance. The direction of the current in load 20 is reversed.

Раздельное питание транзисторов 16 и 17  вл етс  основной мерой, исключающей возможность по влени  сквозного тока.The separate power supply of transistors 16 and 17 is the main measure that excludes the possibility of the appearance of a through current.

На транзисторе 1б (или 17) практически нет потерь мощности источника по сравнению с известным устройством в котором транзисторы мостового переключател  при изменении величины тока должны использоватьс  как огранчительные сопротивлени , на которых гаситс  лишнее напр жение. Это повышает КПД предлагаемого устройства, облегчает тепловые режимы-транзисторов по сравнению с известным устройством .The transistor 1b (or 17) has virtually no source power loss compared to the known device in which the transistors of a bridge switch when changing the magnitude of the current should be used as limiting resistances on which excess voltage is suppressed. This increases the efficiency of the proposed device, facilitates thermal modes of transistors in comparison with the known device.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство реверсировани , тока в нагрузке, содержащее первый трансформатор , первична  обмотка которого подключена к шинам источника переменного напр жени , первый вывод первой вторичной обмотки соединен с первым выводом первичной обмотки второго трансформатора, их вторые выводы соединены через первый электронный ключ на транзисторе одного типа проводимости , первый вывод второй вторичной обмотки первого трансформато- ра соединен с первым выводом первичA reversal device, a load current containing a first transformer, the primary winding of which is connected to the busbars of an alternating voltage source, the first output of the first secondary winding is connected to the first output of the primary winding of the second transformer, their second outputs are connected via a first electronic switch on a transistor of the same conductivity type, the first output of the second secondary winding of the first transformer is connected to the first output of the primary 00 5five 00 5five 00 ной обмотки третьего трансформатора, их второе выводы соединены через второй электронный ключ на транзисторе другого типа проводимости, управл ющие выводы первого и второго электронных ключей подключены к шинам управлени , выходы вторичной обмотки второго трансформатора соединены с входными выводами первого мрстикового выпр мител , первый выходной вывод которого соединен с первым силовым выводом третьего электронного ключа на транзисторе, второй силовой вывод которого соединен с первым выводом нагрузки, выводы вторичной обмотки третьего трансформатора соединены с входными выводами второго мостикового выпр мител , первый выходной вывод которого соединен с первым силовым выводом четвертого электронного ключа на транзисторе, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности за счет исключени  возможности по влени  сквозного тока и использовани  меньшего количества выпр мителей и транзисторов, введены два резистора, причем первый резистор включен между управл ющим входом третьего электронного ключа на транзисторе и вторым выходным выводом первого мостикового выпр мител , который подключен к второму выводу на|- рузки и второму силовому выводу четвертого электронного ключа на транзисторе , управл ющий вход которого через второй резистор соединен, с вторым выходным выводом второго мостикового выпр мител  и первым силовым выводом третьего транзисторного ключа .The third transformer windings, their second terminals are connected via a second electronic switch on a transistor of a different conductivity type, the control terminals of the first and second electronic switches are connected to the control buses, the secondary windings of the second transformer are connected to the input terminals of the first inverter, the first output terminal of which connected to the first power output of the third electronic key on the transistor, the second power output of which is connected to the first load terminal, the secondary winding terminals A transformer of the transformer is connected to the input terminals of the second bridge rectifier, the first output terminal of which is connected to the first power output of the fourth electronic key on the transistor, characterized in that, in order to increase reliability by eliminating the possibility of through current and using a smaller number of rectifiers and transistors, two resistors are inserted, the first resistor being connected between the control input of the third electronic key on the transistor and the second output terminal of the first bridge A second rectifier that is connected to the second terminal on the | - loop and the second power terminal of the fourth electronic switch on the transistor, whose control input is connected through the second resistor, to the second output terminal of the second bridge rectifier and the first power output of the third transistor switch.