SU1677811A1 - Устройство дл управлени силовым тиристором - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  силовыми ключами различных устройств преобразовательной техники. Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства. В исходном состо нии вспомогательный ключ 2 закрыт. По цепи источник питани  1- резистор 4 - управл ющий переход тиристора 7 - резистор 5 - источник 1 проходит ток, и управл ющий переход тиристора 7 смещен в обратном направлении. При отпирании ключа 2 по цепи источник 1 - ключ 2- управл ющий переход тиристора 7 - стабилитрон 3 - источник 1 проходит ток управлени , и тиристор 7 отпираетс . Дл  уменьшени  динамического сопротивлени  стабилитрон 3 может быть зашунтирован конденсатором 6. Дл  ограничени  тока управлени  последовательно с стабилитроном 3 может быть включен резистор 8. Дл  выключени  тиристора 7 запирают вспомогательный ключ 2 и управл ющий переход тиристора 7 смещаетс  в обратном направлении током от источника 1. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управ- лени  силовыми ключами различных устройств преобразовательной техники.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - варианты устройства дл  формировани  управл ющего импульса положительной и отрицательной пол рности соответственно; на фиг. 4 - показано включение диода в RC-цепь и шунти- рование конденсатора этой цепочки дополнительным резистором.

Устройство дл  управлени  силовым тиристором содержит источник посто нного

напр жени  1, вспомогательный ключ 2, по- роговый элемент 3. резисторы смещени  4, 5. Пороговый элемент 3 может быть ззшун- тирован конденсатором 6. К выходным зажимам устройства подключен силовой ключ 7. Последовательно с пороговым элементом 3 может бы ть включен резистор 8.

На фиг. 2 и 3 резистор смещени  4 и пороговый элемент 3 подключены к выводам источника посто нного напр жени  1 через диоды 9 и 10 соответственно. Вспомогательный ключ содержит транзисторы разных типов проводимости 11 и 12, резисторы 13 и 14, зашунтированные соответственно РС-цепочками(15-16)и(17-18), резисторы 19 и 20.

О vj VI 00

На фиг. 4 последовательно с RC-цепоч- кой (15 16) включен диод 21. Конденсатор 15 злшунтирован резистором 22,

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии вспомогательный ключ 2 закрыт. По цепи 1-4 - управл ющий переход силового тиристора 7-5-1 проходит ток смещени , и управл ющий переход силового тиристора 7 смещен в обратном направлении. При отпирании вспомогательного ключа 2 по цепи 1-2 - управл ющий переход силового тиристора 7 -3-1 проходит ток управлени , и тиристор 7 отпираетс . Дл  уменьшени  динамического сопротивлени  пороговый элемент 3 может быть зашунтирован конденсатором

6.Дл  ограничени  тока управлени  последовательно с пороговым элементом 3 может быть включен резистор 8.

Дл  выключени  силового тиристора 7 (силового транзистора) запирают вспомогательный ключ 2 и управл ющий переход силового тиристора 7 смещаетс  в обратном направлении током смещени .

Дл  выключени  тиристора 7 запирают вспомогательный ключ 2 одновременно с подачей обратного смещени  на тиристор.

В качестве вспомогательного ключа 2 могут быть использованы, например, полностью управл емые тиристоры. Однако полностью управл емые тиристоры имеют относительно большое врем  включени , что приводит к уменьшению скорости нарастани  тока управлени  силового тиристора .

С целью повышени  скорости нарастани  тока управлени  силового тиристора 7 вспомогательный ключ 2 выполнен на транзисторах 11 и 12 различных типов проводимости (см. фиг. 2, 3). Первый вывод источника посто нного напр жени  1 через резистор 13, зашунтированный RC-цепоч- кой (15-16) и транзистор 11 соединен с управл ющим электродом силового тиристора

7,база транзистора 11 через резистор 19 св зана со вторым выводом источника посто нного напр жени  1, а через резистор 14, зашунтированный RC-цепочкой (17-18). транзистор 12 и диод 9 - с первым выводом источника питани  1. База транзистора 12 через резистор 20 св зана с коллектором транзистора 11. Резистор смещени  4 через диод 9 подключен к первому выводу источника питани  1, к второму выводу которого через диод 10 подключены пороговый элемент 3 и дополнительный резистор смещени  5 Выводу управлени  устройством подключены к fvjc и эмиттеру транзистора 12.

В исходном состо нии транзисторы 11 и 12 закрыты. По цепи 1-9-4-управл - ющий переход тиристора 7-5-10 проходит ток (см. фиг. 2). Управл ющий переход силового тиристора 7 смещен в обратном направлении . Падение напр жени  на диодах 9 и 10 смещает в обратном направлении транзисторы 12 и 11 соответственно. Вместо диодов 9 и 10 при необходимости могут

0 быть включены стабилитроны.

При подаче управл ющего сигнала открываетс  транзистор 12. По цепи 1-9-12-14 (17-18) - база транзистора 11 начинает протекать ток, что приводит к по влению тока

5 по цепи 1-13 (15-16)-11 -7-3-10-1, а также к дополнительному току базы транзистора 12 через резистор 20. Происходит лавинообразное отпирание транзисторов 11 и 12. Последовательно соединенные пороговый

0 элемент 3 и диод 10 могут быть зашунтиро- ваны конденсатором 6.

Входной сигнал противоположной пол рности запирает транзистор 12, запираетс  транзистор 11, управл ющий переход

5 силового тиристора 7. смещаетс  в обратном направлении.

RC-цепочки (15-16) и (17-18) обеспечивают формирование форсированной части импульса управлени  ключом 7. Параметры

0 форсированной и установившейс  частей управл ющего импульса могут устанавливатьс  независимо.

Длительность запирающего импульса должна быть не меньше четырех посто н5 ных времени разр да конденсатора 15. При управлении силовыми тиристорами минимальна  длительность запирающего импульса равна примерно 100 мкс.

Минимальна  длительность отпираю0 щего импульса равна нескольким микросекундам .

Дл  уменьшени  минимальной длительности запирающего импульса последовательно с RC-цепочкой (15-16) включен

5 диод 21, а конденсатор 15 зашунтирован резистор 22 (см. фиг. 4).

Устройство работает следующим образом . При отпирании транзистора 11 форсированна  часть импульса управлени 

0 тиристором 7 формируетс  RC-цепочкой (15-16). После зар да конденсатора 15 ток через диод 21 определ етс  последовательно соединенными резисторами 22 и 16 и значительно меньше амплитудного значе5 ни  тока. Пол рность напр жени  на конденсаторе 15 при этом указана на чертеже. При запирании транзистора 11 диод 21 исключает разр д конденсатора 15 через резисторы 13 и 20. Конденсатор разр жаетс  через резистор 22. В этом случае длительность запирающего сигнала должна быть больше времени обратного восстановлени  диода 21 и может измер тьс  микросекундами .

Скорость нарастани  и спада тока управлени  силового тиристора 7 определ етс  параметрами транзисторов 11 и 12 благодар  положительной обратной св зи и не зависит от параметров сигнала управлени .

Мала  длительность управл ющих импульсов устройства, низкие требовани  к фронтам позвол ют включить на входе по- мехоподавл ющие цепочки из пороговых элементов, конденсаторов, резисторов и исключить ложное срабатывание устройства. Помехи по цепи источника питани  могут быть легко отфильтрованы конденсатором фильтра.

Источник посто нного напр жени  1 может быть удален от силового ключа.

Импульсы управлени  устройством могут подаватьс  через разв зывающий трансформатор.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  управлени  силовым тиристором, содержащее источник питани , первый конденсатор, один вывод которого соединен с положительным выводом источника питани , другой - с отрицательным , первый транзистор, база которого соединена с одним выводом первого резистора и одним выводом источника сигнала управлени , эмиттер первого транзистора соединен с другим выводом источника сигнала управлени , катодом первого диода, анод которого соединен с положительным выводом источника литани  и катодом второго диода, анод которого соединен с базой первого транзистора, коллектор которого

   через первую RC-цепь, зашунтировлнную вторым резистором, соединен с базой второго транзистора, обратной по отношению к первому транзистору проводимости, коллектор которого соединен с одним выводом второй RC-цепи и одним выводом третьего резистора, эмиттер второго транзистора предназначен дл  подключени  к управл ющему электроду силового тиристора, четвертый резистор, один вывод которого соединен с базой второго транзистора, другой -с одним выводом второго конденсатора , другой вывод которого соединен с одним выводом п того резистора, третий диод, катод которого соединен с отрицательным выводом источника питани  и другим выводом четвертого резистора, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, в него введены стабилитрон и шестой резистор , причем катод стабилитрона предназначен дл  подключени  к катоду силового тиристора, анод соединен с анодом третьего диода, один вывод шестого резистора предназначен дл  подключени  к управл ющему электроду силового тиристора, другой соединен с анодом стабилитрона, катод которого соединен с также с другим выводом второго конденсатора, другой вывод п того резистора соединен с эмиттером

   первого транзистора, другой вывод первого резистора соединен с коллектором второго транзистора, другой вывод третьего резистора св зан с другим выводом второй RC- цепи и соединен с положительным выводом

   источника питани .
2. 2. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что другой вывод второй RC-цепи соединен с другим выводом третьего резистора через дополнительный диод, з конденсатор второй RC-цепи зашунтирован дополнительным резистором.

   Фиг.1

   фиг. 2

   IK И

   iЈ

   2tf

   |V (V . П;

   л iff

   ;/7 7

   №7

   Л7/

   №

   Ь/5

   И

   Ъ9

   фиг.З

   М

   15 ±

   и

   13

   (№угфигЛ