SU754559A1

SU754559A1 - Device for monitoring bridge converter power-diodes

Info

Publication number: SU754559A1
Application number: SU782666700A
Authority: SU
Inventors: Viktor A Barskij; Betti S Bolotovskaya; Yurij N Karaev; Sergej O Krivitskij; Natalya E Levitus; Yurij L Shindnes; Issak Epshtejn
Original assignee: Viktor A Barskij; Betti S Bolotovskaya; Yurij N Karaev; Sergej O Krivitskij; Natalya E Levitus; Yurij L Shindnes; Issak Epshtejn
Priority date: 1978-09-25
Filing date: 1978-09-25
Publication date: 1980-08-07

Description

Изобретение относится к области защиты и контроля полупроводниковых преобразователей.The invention relates to the field of protection and control of semiconductor converters.

Известно устройство контроля сос- 5 тояния вентилей, содержащее для каждого вентиля индивидуальный индикатор его закрытого состояния, подключенные через общий развязывающий блок к выходному органу [ΐ] .A device for monitoring the state of the valves is known, which, for each valve, contains an individual indicator of its closed state, connected through a common decoupling unit to the output organ [ΐ].

Недостаток этого устройства сложность схемы, связанная с необходимостью изолированных источников питания.The disadvantage of this device is the complexity of the circuit associated with the need for isolated power supplies.

Наиболее близким к предложенному устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля состояния вентилей мостового преобразователя, содержащее для каждого контролируемого вентиля индивидуальный блок индикации, вход которого через делитель напряжения и стабилизированный выпрямитель подключен к силовым зажимам вентиля, а выход через блок . гальванической развязки подключен к ⁴выходному органу [2] .The closest to the proposed device to the technical essence and the achieved result is a device for monitoring the status of the valves of the bridge converter, containing for each controlled valve an individual display unit, the input of which is connected to the power terminals of the valve through a voltage divider and a stabilized rectifier. galvanic isolation is connected to the ⁴ output body [2].

Недостаток этого устройства-повышенные потери мощности и ограниченг ные функциейальные возможности, свя- The disadvantage of this device is increased power loss and limited functional capabilities due to

22

эанные как с низкой точностью блока индикации, так и с трудностями контроля состояния вентилей реверсивных преобразователей.Data both with low accuracy of the display unit and with difficulties in monitoring the status of the valves of reversing converters.

Цель изобретения - снижение потребления мощности и расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is to reduce power consumption and enhance functionality.

Для достижения этой цели в предложенном устройстве для контроля состояния вентилей мостового преобразователя блок индикации выполнен на четырех полевых транзисторах: двух входных, одном инвертирующем и общем выходном,выпрямитель выполнен в виде трехфазного моста, зажимы переменного тока которого и входные зажимы блоков индикации подключены к выходам делителей одной группы вентилей преобразовательного моста, причем исток одного входного транзистора непосредственно, а другого через инвертирующий транзистор соединены с затвором выходного транзистора, а выходы блока индикации соединены с общим входом блока гальванической развязки.To achieve this, in the proposed device for monitoring the status of the bridges of the converter converter, the display unit is made on four field-effect transistors: two input, one inverting and common output, the rectifier is made in the form of a three-phase bridge, the AC terminals of which and the input terminals of the display units are connected to the outputs of the dividers one group of valves of the converter bridge, the source of one input transistor directly, and the other through an inverting transistor connected to the gate of the output One transistor, and the outputs of the display unit are connected to the common input of the galvanic isolation unit.

На чертеже приведена схема устройства для контроля.The drawing shows a diagram of the device to control.

33

754559754559

4four

Устройство состоит из двух одинаковых узлов 1 контроля в мостах ¹'вперед'' и ''назад'' реверсивного преобразователя. Один узел включает три одинаковых блока 2 индикации состояния тиристоров, которых достаточно для контроля вентильного моста, поскольку отсутствие тока в половине моста означает его отсутствие во всей вентильной группе.The device consists of two identical control nodes 1 in bridges ¹ 'forward' and '' backward '' of the reversing converter. One node includes three identical thyristor state indication units 2, which are sufficient for controlling the valve bridge, since the absence of current in half of the bridge means its absence in the entire valve group.

Полевые транзисторы 3,4 установлены на входе каждого блока индикации в качестве пороговых элементов. ИХ затворы через высокоомные резисторы делителей напряжения 5,6 и 7,8 подключены к тиристорам силовой схемы и к диодам 9,10 и 11, 12, служащим для защиты полевых транзисторов от перенапряжений и одновременно входящим в состав трехфаэного моста источника питания 13. Источники полевых транзисторов 3,4 (один - непосредственно, другой - через инвертор 14) соединены между собой и с затвором выход ного ключа 15, подсоединенного параллельно выходным ключам 15 двух других блоков 2 индикации, общей нагрузкой которых является одна из выходных обмоток 16 трансформатора 17 блока 18 гальванической развязки.Field effect transistors 3,4 are installed at the input of each display unit as threshold elements. Their closures through high-resistance resistors of voltage dividers 5.6 and 7.8 are connected to the thyristors of the power circuit and to the diodes 9.10 and 11, 12, which serve to protect the field-effect transistors from overvoltage and are simultaneously part of the three-phase power supply bridge 13. Field sources transistors 3,4 (one directly, the other through an inverter 14) are connected to each other and to the gate of an output switch 15 connected in parallel to the output switches 15 of two other display units 2, the total load of which is one of the output windings 16 transforms Ator 17 block 18 galvanic isolation.

Обмотка 16 подсоединена к узлу контроля через выпрямитель 19 для обеспечения неизменной полярности на выходных ключах 15 при перемагничивании трансформатора 17 импульсным генератором 20 со стороны системы управления. С выходной обмотки 21 трансформатора через выпрямитель 22 и пороговый логический элемент 23 снимается результирующий сигнал о наличии тока в фазе.The winding 16 is connected to the control unit through a rectifier 19 to ensure constant polarity on the output switches 15 when the transformer 17 is remagnetized by a pulse generator 20 from the control system side. From the output winding 21 of the transformer through the rectifier 22 and the threshold logic element 23 is removed, the resulting signal of the presence of current in the phase.

Источник питания 13 выполнен на трехфазных мостах, состоянии из диодов 9,10 и 11, 12, которые включены параллельно аналогичным диодам двух других блоков 2 узла 1 и образуют два параллельных трехфазных. моста. Один из выходов моста принимается за нулевой потенциал схемы и подведен к точке соединения катодов 0, или анодов 0$ тиристоров, а второй является источником, уровень напряжения которого определен стабилитроном 24 и емкостным фильтром 25.The power source 13 is made on three-phase bridges, the state of the diodes 9,10 and 11, 12, which are connected in parallel with the same diodes of the other two blocks 2 of node 1 and form two parallel three-phase ones. the bridge. One of the bridge outputs is taken as the zero potential of the circuit and is connected to the connection point of cathodes 0, or anodes 0 $ thyristors, and the second is the source, the voltage level of which is determined by the zener diode 24 and the capacitive filter 25.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В интервале наличия тока в вентильной группе уровень напряжения на тиристоре, проводящем ток, оказывается меньше установки того блока индикации, который подключен к указанному тиристору. Установка устройства обеспечивается порогом срабатывания полевых транзисторов 3,4 и высокоомными резисторными де·; лителями напряжения 5,6 и 7,8, она ограничена только падением напряжения на открытом тиристоре. ПриIn the interval of the presence of current in the valve group, the voltage level on the thyristor conducting the current is less than the installation of the display unit that is connected to the specified thyristor. The installation of the device is provided with a threshold of operation of field-effect transistors 3,4 and high-resistance resistor de ·; voltage of 5.6 and 7.8, it is limited only by the voltage drop on the open thyristor. With

нулевом напряжении на тиристоре полевой транзистор 3 закрыт напряжением смещения, снимаем^ делителем 6,. а полевой транзистор 4 открыт напряжением смещения, снимаемым делителем 8, что приводит к появлению на затворе выходного ключа 15 сигнала логической 'Ί'', поскольку оба полевые ключа закрыты. Таким образом,в том-блоке индикации, который соединен с проводящим ток тиристором, выходной ключ 15 открыт, шунтируя выходные ключи 15 двух других каналов узла контроля и входную обмотку 16 трансформатора 17, осуществляющего гальваническое разделение силовых цепей и цепей управления. С выходной обмотки 21 трансформатора через выпрямитель 22 и пороговый логический элемент 23 снимается логический сигнал '¹ Наличие тока'’.zero voltage on the thyristor field-effect transistor 3 is closed by the bias voltage, we remove ^ with a divider 6 ,. and the field-effect transistor 4 is open by the bias voltage removed by the divider 8, which leads to the appearance of a logical 'Ί''signal at the gate of the output switch 15, since both field switches are closed. Thus, in the display unit, which is connected to the thyristor conducting current, the output switch 15 is open, bypassing the output switches 15 of the two other channels of the control unit and the input winding 16 of the transformer 17, which electrically separates the power and control circuits. From the output winding 21 of the transformer through the rectifier 22 and the threshold logic element 23 is removed the logical signal " ¹ The presence of current".

В момент исчезновения тока в вентильной группе на ранее проводившем вентиле возникает скачок напряжения, превышающего уставку блока 2. Тогда, в случае положительного относительно нулевой точки напряжения, закроется ранее открытый отрицательным напряжением смещения, снимаемым делителем 8, полевой транзистор 4, а полевой транзистор 3 будет по-прежнему закрыт, поскольку положительный сигнал на входе канала открывает диод 10 и на затворе транзистора 3 нулевое напряжение. Если на тиристоре появляется отрицательное относительно нуля напряжение, превышающее уставку, открывается ранее закрытый полевой транзистор 3, а транзистор 4 остается открытым. В том и в другом случае затвор выходного ключа 15 оказывается подсоединенным к нулевой точке, что приводит к размыканию ключа. Аналогично работают два других блока, регистрирующих закрытое состояние остальных тиристоров группы. Входная обмотка 16 трансформатора 17 оказывается разомкнутой, и в последующую схему передается сигнал ''Отсутствие тока'¹ .At the time of the disappearance of the current in the valve group, a voltage surge exceeding the set point of unit 2 occurs at the previously conducting valve. Then, in the case of a positive zero point voltage, the previously open negative bias voltage removed by divider 8 closes, field-effect transistor 4 is still closed, since a positive signal at the channel input opens diode 10 and at the gate of transistor 3 there is zero voltage. If the thyristor appears negative with respect to zero, the voltage higher than the set point, the previously closed field-effect transistor 3 opens, and the transistor 4 remains open. In both cases, the shutter of the output key 15 is connected to the zero point, which leads to the opening of the key. Two other blocks work similarly, registering the closed state of the other thyristors of the group. The input winding 16 of the transformer 17 is open, and the “No current” ¹ signal is transmitted to the subsequent circuit.

Узел 1 контроля тока моста ''назад'' работает аналогично описанному.The node 1 for controlling the current of the bridge “backwards” works in the same way as described.

Claims

Claim

A device for monitoring the status of the bridge converter valves, containing for each monitored valve an individual display unit, the input of which is connected to the power terminals of the valve through a voltage divider and a stabilized rectifier, and the output through the galvanic decoupling unit is different in that reduce power consumption and enhance functionality, the display unit is made on four field transistors5

754559

6

: two output, one inverting and a common output, the rectifier is made in the form of a three-phase bridge, the AC terminals of which and input terminals No. 1 of the display units are connected to the outputs of the divisors of one group of converters bridge valves, and the source of one input transistor directly and the other through inverting transistor connected to the gate

output transistor, and the outputs of the display units are connected to

common input of the galvanic unit

interchanges.

five