SU1721745A1

SU1721745A1 - Triac control unit

Info

Publication number: SU1721745A1
Application number: SU904776683A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Фомин
Original assignee: Производственное Объединение "Горьковский Машиностроительный Завод"
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-01-02
Publication date: 1992-03-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в цеп х переменного тока в качестве управл емого регул тора тока и напр жени в нагрузке. Цель изобретени - повышение точности регули- рооан и надежности устройства. Цель достигаетс , введением, двустороннего ограничител напр жени 10, включенного параллельно конденсатору З.При больших углах включени ключевого элемента, выполненного на транзисторах 5 и б, исключаетс выход из стро симистора 1, так как напр жение на конденсаторе 3 ограничено напр жением стабилизации ограничител 10. Регулировка угла включени устройства осуществл етс изменением потенциала эмиттера транзистора 12. 1 ил.This invention relates to electrical engineering and can be used in AC circuits as a controlled current and voltage regulator in a load. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the regulation and reliability of the device. The goal is achieved by introducing a two-sided voltage limiter 10 connected in parallel to the capacitor Z. When the switching-on angle of the key element is made on transistors 5 and b, the failure of the capacitor 1 is excluded, since the voltage on the capacitor 3 is limited by the voltage stabilizing the limiter 10 The switching angle of the device is adjusted by changing the emitter potential of the transistor 12. 1 sludge.

Description

ЁYo

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в цеп х переменного тока в качестве управл емого регул тора тока и напр жени в нагрузке.This invention relates to electrical engineering and can be used in AC circuits as a controlled current and voltage regulator in a load.

Известно устройство дл управлени симистором при помощи внешнего источника напр жени , содержащее последовательно соединенные резистор с конденсатором и симметричный динистор. через который напр жение с конденсатора подаетс на управл ющий электрод симистора. Параллельно первому конденсатору включены последовательно соединенные второй конденсатор и канал сток-исток полевого транзистора, к затвору которого подключен третий конденсатор.A device for controlling a triac using an external voltage source is known, which contains a series-connected resistor with a capacitor and a symmetrical dynistor. through which the voltage from the capacitor is supplied to the control electrode of the triac. Parallel to the first capacitor, a second capacitor connected in series and a drain-source channel of a field-effect transistor are connected, to the gate of which a third capacitor is connected.

Наличие двух дополнительных конденсаторов усложн ет схему, а применение в качестве врем задающего элемента каналаThe presence of two additional capacitors complicates the circuit, and the use of a channel master element as time

полевого транзистора снижает стабильность устройства.field effect transistor reduces device stability.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл управлени симистором , содержащее RC-цепь. подключенную параллельносимистору, мостовой выпр митель/диагональ переменного тока которого включена между точкой соединени резистора и конденсатора RC-цепи и управл ющим электродом симистора, аналог ключевого элемента, выполненный на транзисторах различного типа проводимости, эмиттеры которых подключены к диагонали посто нного тока выпр мител , два резистора , один вывод которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора, а другой с базой соответствующего транзистора и коллектором другого транзистора.Closest to the present invention is a device for controlling a triac containing an RC circuit. the connected parallel simulator, the ac bridge rectifier / diagonal of which is connected between the connection point of the resistor and the capacitor of the RC circuit and the control electrode of the triac, is an analog of the key element made on transistors of different conductivity type, the emitters of which are connected to the diagonal of the direct current of the rectifier, are two a resistor, one pin of which is connected to the emitter of the corresponding transistor, and the other to the base of the corresponding transistor and the collector of the other transistor.

Недостатками этого устройства вл ютс неточность регулировани , обусловленч юThe disadvantages of this device are the inaccuracy of the regulation due to

SS

елate

нэ изменением напр жени питани и пониженна надежность, поскольку управл юща RC-цепь подключена непосредственно к силовым выводам симистора, а также отсутствие возможности управлени от внешнего источника.There is no change in supply voltage and reduced reliability, since the control RC circuit is connected directly to the power terminals of the triac, and also because of the lack of control from an external source.

Цель изобретени - повышение точности регулировани и надежности устройства за счет уменьшени и стабилизаци напр жени на выходе мостового выпр мител .The purpose of the invention is to improve the control accuracy and reliability of the device by reducing and stabilizing the voltage at the output of the bridge rectifier.

Дл достижени поставленной цели в устройство дл управлени симистором, содержащем RC-цепь, подключенную параллельно симистору. мостовой выпр митель, диагональ переменного тока которого включена между точкой соединени резистора и конденсатора RC-цепи и управл ющим электродом симистора, аналог ключевого элемента, выполненный на транзисторах различного типа проводимости, эмиттеры которых подключены к диагонали посто нного тока выпр мител , два резистора, один вывод которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора, а другой с базой соответствующего транзистора и коллектором другого транзистора, введены дополни- тельный конденсатор, двусторонний ограничитель напр жени , дополнительный резистор и дополнительный транзистор , база которого соединена с первым выводом дополнительного конденсатора, коллектор -с коллектором транзистора того же типа проводимости аналога ключевого элемента, с эмиттером которого соединены второй вывод конденсатора, первый вывод которого соединен с первым выводом дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора другого типа проводимости аналога ключе вого элемента, эмиттер дополнительного транзистора предназначен дл подключени к одному выходу источника напр жени управлени , дл подключени к другому выходу которого предназначен второй вывод конденсатора, причем двусторонний ограничитель напр жени выполнен параллельно конденсатору RC-цепи.To achieve this goal, a triac control device containing an RC circuit connected in parallel to the triac. A bridge rectifier whose AC diagonal is connected between the connection point of a resistor and an RC circuit capacitor and a triac control electrode is an analogue of a key element made on transistors of different conductivity types, the emitters of which are connected to a DC diagonal of the rectifier, two resistors, one the output of which is connected to the emitter of the corresponding transistor, and the other to the base of the corresponding transistor and the collector of the other transistor, introduced an additional capacitor voltage anichitel, additional resistor and additional transistor, the base of which is connected to the first output of the additional capacitor, collector - with a collector of the transistor of the same conductivity type of the analog of the key element, with the emitter of which is connected the second output of the capacitor, the first output of which is connected to the first output of the additional resistor, the second terminal of which is connected to the emitter of the transistor of a different type of conductivity analog of the key element, the emitter of the additional transistor is intended for connecting to one output control voltage source, for coupling to the other output of which is the second terminal of the capacitor, wherein the double-sided limiter voltage across the capacitor is formed RC-circuit.

Устройство содержит симистор 1, подключаемый силовыми выводами через нагрузку к источнику переменного напр жени питани . К аноду симистора подключен резистор 2. а к катоду конденсатор 3. Диагональ переменного тока моста 4 включена между общей точкой соединени резистора 2 и конденсатора 3 и управл ющим электродом симистора, а диагональ посто нного тока подключена к эмиттерам транзисторов 5 и б аналога ключевого элемента. Резистор 7 соедин ет эмиттер и базу транзистора 5, аThe device contains a triac 1 connected by power leads through a load to a source of alternating voltage supply. A resistor 2 is connected to the anode of the triac. A capacitor 3 is connected to the cathode. The diagonal of the alternating current of bridge 4 is connected between the common connection point of resistor 2 and capacitor 3 and the control electrode of the triac, and the diagonal of the direct current is connected to the emitters of the transistor 5 and the analog of the key element. Resistor 7 connects the emitter and base of the transistor 5, and

резистор 8 - эмиттер и базу транзистора 6. В состав устройства также вход т конденсатор 9, двусторонний ограничитель напр жени 10, в качестве которого применен /the resistor 8 is the emitter and the base of the transistor 6. The device also includes a capacitor 9, a double-sided voltage suppressor 10, for which /

двуханодный стабилитрон, резистор 11 и транзистор 12, база которого соединена с первым выводом конденсатора 9, коллектор - с коллектором транзистора б, эмиттер которого подключен к второму выводу конден0 сатора 9. Резистор 11 соедин ет эмиттер транзистора 5 с базой транзистора 12. Источник напр жени управлени включаетс между эмиттером транзистора 12 и вторым выводом конденсатора 9. Двусторонний ог5 раничитель напр жени 10 присоединен параллельно конденсатору 3.a two-anode Zener diode, a resistor 11 and a transistor 12, the base of which is connected to the first output of capacitor 9, the collector — to the collector of transistor b, the emitter of which is connected to the second output of the capacitor 9. A resistor 11 connects the emitter of transistor 5 to the base of the transistor 12. Voltage source control is connected between the emitter of the transistor 12 and the second terminal of the capacitor 9. A two-way voltage suppressor 10 is connected in parallel to the capacitor 3.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Источник переменного напр жени че0 рез нагрузку подключен к силовым выводам еимистора 1. Через резистор 2 зар жаетс конденсатор 3 до величины, определ емой ограничителем напр жени 10. При этом пол рность напр жени на конденсаторе мо5 жет быть любой.The source of alternating voltage through the load is connected to the power terminals of the simulator 1. Through the resistor 2 the capacitor 3 is charged to a value determined by the voltage limiter 10. In this case, the polarity of the voltage on the capacitor can be any.

Напр жение с конденсатора 3 через диагональ переменного тока моста 4 поступает на управл ющий электрод симистора 1, однако, поскольку ключевой элемент, вы0 полненный на транзисторах 5 и 6 и подключенный к диагонали посто нного тока моста «находитс в закрытом состо нии и имеет очень .высокое сопротивление, включение симистора не происходит. Посто н5 ное напр жение на выходе моста также прикладываетс к последовательно соединенным конденсатору 9 и резистору 11. При этом начинаетс зар д конденсатора 9, Величина зар дного тока должна быть такой.The voltage from the capacitor 3 through the diagonal of the alternating current of bridge 4 is fed to the control electrode of the triac 1, however, since the key element implemented on transistors 5 and 6 and connected to the bridge diagonal of the bridge is very closed. high resistance, the inclusion of a triac does not occur. A constant voltage at the output of the bridge is also applied to the series-connected capacitor 9 and resistor 11. This starts the charge of the capacitor 9, the magnitude of the charging current should be the same.

0 чтобы исключить возможность включени симистора 1 за счет прохождени тока через переход управл ющий электрод-катод симистора . При необходимости к упом нутому переходу можно подключить шунтирующий0 to exclude the possibility of switching on the triac 1 due to the passage of current through the transition of the control electrode-cathode triac. If necessary, a shunt can be connected to the mentioned transition.

5 резистор.5 resistor.

После зар да конденсатора до значени Vy - величины напр жени источника управлени , подключенного к эмиттеру транзистора 12, через его базо-эмиттерныйAfter charging the capacitor to the value of Vy, the voltage value of the control source connected to the emitter of the transistor 12, through its base-emitter

0 переход начинает протекать ток. Это приводит к открыванию коллекторно-эмиттерного перехода транзистора 12 и протеканию тока по цепи, положительный вывод диагонали посто нного тока моста 4, резистор 7, кол6 лекторно-эмиттерный переход транзистора 12, источник напр жени управлени и отрицательный вывод моста 4.0 transition begins to flow current. This leads to the opening of the collector-emitter junction of transistor 12 and the flow of current through the circuit, the positive output of the diagonal of the direct current of the bridge 4, the resistor 7, the number of electrically-emitter junction of the transistor 12, the source of control voltage and the negative terminal of the bridge 4.

Падение напр жени на резисторе 7 способствует отпиранию транзистора 5, что приводит к протеканию тока через резисторA voltage drop across resistor 7 helps unlock transistor 5, which causes current to flow through the resistor

8 и отпиранию транзистора 6.Таким образом ,Ключевой элемент полностью открываетс и замыкает диагональ посто нного тока моста 4, что одновременно приводит к снижению сопротивлени моста в цепи пе- ременного тока, разр ду конденсатора 3 на управл ющий электрод симистора и включению последнего.8 and the unlocking of the transistor 6. Thus, the key element opens fully and closes the diagonal of the direct current of the bridge 4, which simultaneously leads to a decrease in the resistance of the bridge in the AC circuit, the discharge of the capacitor 3 to the control electrode of the triac and the inclusion of the latter.

После открывани транзисторов 5 и 6 ключевого элемента происходит быстрый разр д конденсатора 9 через переход база- коллектор транзистора 12 и открытый переход коллектор-эмиттер транзистора 6. Поэтому после смены полупериода питающего переменного напр жени на силовых выводах симистора 1, восстановлени запирающих свойств аналога ключевого транзистора и симистора описанный цикл работы полностью повтор етс .After the key element transistors 5 and 6 are opened, capacitor 9 quickly discharges through the collector-emitter junction of transistor 12 and the collector-emitter junction of open transistor 6. Therefore, after changing the half-cycle of the supplying alternating voltage, the tripping locking properties of the key transistor analog and the triac described cycle of operation is fully repeated.

Вместо внешнего источника напр же- ни управлени может быть подключен переменный резистор, подвижный контакт которого присоединен к эмиттеру транзистора 12, а неподвижные контакты подключены к диагонали посто нного тока моста 4. Instead of an external source of control voltage, a variable resistor can be connected, the moving contact of which is connected to the emitter of transistor 12, and the fixed contacts are connected to the diagonal of the direct current of bridge 4.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает по сравнению с прототипом более высокой точностью регулировани и надежностью за счет введени двустороннего ограничител напр жени и дополни- тельной RC-цепи. а включение в схему дополнительного транзистора обеспечивает возможность подключени внешнего ис точника напр жени управлени .Thus, the proposed device possesses, in comparison with the prototype, a higher control accuracy and reliability due to the introduction of a two-way voltage limiter and an additional RC circuit. and the inclusion of an additional transistor in the circuit makes it possible to connect an external control voltage source.

Формул а изобретени Invention Formula

Устройство дл управлени симисто- ром, содержащее RC-цепь. подключеннуюA device for controlling a triac containing an RC circuit. connected

параллельно симистору, мостовой выпр митель , диагональ переменного тока которого включена между точкой соединени резистора и конденсатора RC-цепи и управл ющим электродом симистора, аналог клю- чевого элемента, выполненный на транзисторах разного типа проводимости, эмиттеры которых подключено к диагонали посто нного тока выпр мител , два резистора , один вывод которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора, а другой с базой соответствующего транзистора и коллектором другого транзистора, отличающеес тем, что. с целью повышени точности регулировани и надёжности устройства, введены дополнительный конденсатор, двухсторонний ограничитель напр жени , дополнительный резистор и дополнительный транзистор, база которого соединена с первым выводом дополнительного конденсатора, коллектор - с коллектором транзистора того же типа проводимости аналога ключевого элемента, с эмиттером которого соединен второй вывод конденсатора, первый вывод которого соединен с первым выводом дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора другого типа проводимости аналога ключевого элемента , эмиттер дополнительного транзистора предназначен дл подключени к одному выходу источника напр жени управлени , дл подключени к другому выходу которого предназначен второй вывод конденсатора, причем двусторонний ограничитель напр жени включен параллельно конденсатору RC-цепи.parallel to the triac, the bridge rectifier whose diagonal of alternating current is connected between the connection point of the resistor and the capacitor of the RC circuit and the control electrode of the triac is analogous to the key element made on transistors of different conductivity type whose emitters are connected to the diagonal of the direct current of the rectifier , two resistors, one output of which is connected to the emitter of the corresponding transistor, and the other to the base of the corresponding transistor and collector of the other transistor, characterized in that. In order to improve the control accuracy and reliability of the device, an additional capacitor, a double-sided voltage suppressor, an additional resistor and an additional transistor, the base of which is connected to the first output of the additional capacitor, the collector is connected to the collector of the transistor of the same type of conductivity of the key element, the emitter of which is connected, are introduced The second pin of the capacitor, the first pin of which is connected to the first pin of the additional resistor, the second pin of which is connected to the emitter a transistor of a different type of conductivity similar to a key element, the emitter of an additional transistor is designed to be connected to one output of a control voltage source, for connecting to another output of which a second capacitor terminal is intended, with a double-sided voltage suppressor parallel to an RC circuit capacitor.

Claims

Формула изобретения 35The claims 35

Устройство для управления симистором, содержащее RC-цепь. подключенную параллельно симистору, мостовой выпрямитель, диагональ переменного тока которого включена между точкой соединения резистора и конденсатора RC-цепи и управляющим электродом симистора, аналог ключевого элемента, выполненный на транзисторах разного типа проводимости, эмиттеры которых подключенш к диагонали постоянного тока выпрямителя, два резистора. один вывод которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора, а другой с базой соответствующего транзистора и коллектором другого транзистора, отличающееся тем, что. с целью 15 повышения точности регулирования и надёжности устройства, введены дополнительный конденсатор, двухсторонний ограничитель напряжения, дополнительный резистор и дополнительный транзистор, ба20 за которого соединена с первым выводом дополнительного конденсатора, коллектор с коллектором транзистора того же типа проводимости аналога ключевого элемента, с эмиттером которого соединен второй вывод конденсатора, первый вывод которого соединен с первым выводом дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора другого типа проводимости аналога ключевого эле30 мента, эмиттер дополнительного транзистора предназначен для подключения к одному выходу источника напряжения управления, для подключения к другому выходу которого предназначен второй вывод конденсатора, причем двусторонний ограничитель напряжения включен параллельно конденсатору RC-цепи.A device for controlling a triac containing an RC circuit. connected in parallel to the triac, a bridge rectifier, the diagonal of the alternating current of which is connected between the connection point of the resistor and the capacitor of the RC circuit and the control electrode of the triac, an analogue of the key element made on transistors of different types of conductivity, the emitters of which are connected to the diagonal of the rectifier’s direct current, two resistors. one output of which is connected to the emitter of the corresponding transistor, and the other to the base of the corresponding transistor and the collector of another transistor, characterized in that. with the aim of 15 increasing the accuracy of regulation and reliability of the device, an additional capacitor, a two-sided voltage limiter, an additional resistor and an additional transistor are introduced, ba20 for which is connected to the first output of the additional capacitor, a collector with a collector of a transistor of the same type of conductivity of an analog of the key element with which emitter is connected the second terminal of the capacitor, the first terminal of which is connected to the first terminal of the additional resistor, the second terminal of which is connected to the emitter a transistor of a different type of conductivity of an analogue of a key element, the emitter of an additional transistor is designed to connect to one output of a control voltage source, to connect to another output of which a second output of the capacitor is designed, and a two-sided voltage limiter is connected in parallel with the capacitor of the RC circuit.

ОABOUT