Устройство для управления силовым ключем

Устройство для управления силовым ключем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления силовыми тиристорами и транзисторами статических преобразователей напряжения, Целью изобретения является повышене КПД и быстродействия устройства. Цель достигается за счет формирования для управления вспомогательным ключом 4 высокочастотных сигналов, подаваемых с генератора 10 на управляющий вход ключа 4 через разделительный воздушный трансформатор 11. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Н 02 М 1/08

Г ОС УДАР CT В Е ННЫ Й КОМИТ ЕТ по иЗОБРетениям и ОткРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ъ (21) 4709531/07 (22) 26.06.89 (46) 15.10.91, Бюл, Nò 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовых полупроводниковых устройств (72) А.В.Волков, А.А.Крисан, Е.B.ÍîñîB, Н,И.Сороченко и В.П.Танаевский (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 257593, кл. Н 01 М 1/08, 1971.

Авторское свидетельство СССР

N.652663, .кл. .Н 02 М 1/08, 1979.

„,. Ж„„1684874 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМ КЛЮЧОМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления силовыми тиристорами и транзисторами статических преобразователей напряжения. Целью изобретения является повышене КПД и быстродействия устройства, Цель достигается эа счет формирования для управления вспомогательным ключом 4 высокочастотных сигналов, подаваемых с генератора 10 на управляющий вход ключа 4 через разделительный воздушный трансформатор 11. 1 ил.

1684874

15

40

55 эом.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления силовыми тиристорами и транзисторами управляемых выпрямителей, автономных инверторов и других преобразователей устройств.

Цель изобретения — повышение быстродействия и КПД.

На чертеже изображена схема устройства управления силовым ключом.

Устройство для управления силовым ключом 1 содержит источник 2 переменного напряжения прямоугольной формы, выполненный,например, в виде генератора Ройера, источник 3 управляющего сигнала, первый транзисторный ключ 4 и трансформатор 5, вторичная обмотка которого подключена к мостовому выпрямителю 6, первая клемма которого подключена к общей точке соединения первого резистора 7 и первого конденсатора 8, другой вывод первого конденсатора 8 подсоединен к средней точке вторичной обмотки трансформатора 5 и является первым выводом устройства, а другой вывод первого резистора 7 подключен к одному иэ выводов второго резистора 9 и является вторым выходным выводом устройства, высокочастотный генератор 10, воздушный трансформатор 11, второй транзисторный ключ 12, второй конденсатор 13, третий 14 и четвертый 15 резисторы, При этом коллекторы первого 4 и второго 12 транзисторных ключей соединены вместе и подключены к второй клемме мостового выпрямителя 6 и одному из выводов второго конденсатора

13, подключенного вторым своим выводом к средней точке вторичной обмотки трансформатора 5. общая точка соединения третьего 14 и четвертого 15 резисторов подключена к базе первого транзисторного ключа 4, соединенного эмиттером с вторым выводом второго резистора 9, другой вывод третьего резистора 14 подсоединен к первой клемме мостового выпрямителя 6, другой вывод четвертого резистора 15 — к эмиттеру второго транзисторного ключа 12, параллельно оазе и эмиттеру которого подсоединена вторичная обмотка воздушного трансформатора 11, в котором первичная обмотка подключена к выходу высокочастотного генератора 10, связанного своим входом с выходом источника 3 управляющего сигнала, а выход источника 2 переменного напряжения прямоугольной формы соединен непосредственно с первичной обмоткой трансформатора 5, Устройство работает следующим обраПоступающее с выхода источника 2 переменное напряжение прямоугольной формы посредством трансформатора 5 развязывается гальванически от цепей управления и посредством мостового выпрямителя 6 и фильтровых конденсаторов 13 и

8 выпрямляется и сглаживается жо постоянных уровней напряжения положительной и отрицательной полярностей.

Рассмотрим режим работы устройства, которому на выходе источника управляющего сигнала 3 соответствует нулевой сигнал, При поступлении данного нулевого сигнала на входы высокочастотного генератора 10 в последнем отсутствует генерация частоты (т.е. в предложенной в качестве варианта выполнения схеме высокочастотного генератора данное напряжение используется для питания генератора; в других возможных схемах генераторов нулевой сигнал блокирует генерацию его выходной частоты). При этом отсутствует сигнал на вторичной обмотке воздушного трансформатора 11, закрыты второй 12 и первый 4 транзисторные ключи, через управляющий переход силового ключа 1 (выполненного в виде тиристора) протекает от отрицательной клеммы мостового выпрямителя, через резистор 7 — отрицательный ток управления, Наличие отрицательного токового смещения в управляющем переходе силового ключа обеспечивает его надежное закрытое состояние независимо от действия внешних элек35 тромагнитных помех на линии связи к силовому ключу (от действия соседних коммутаций в многофаэной силовой схеме преобразовательного устройства).

В другом режиме работы устройства при формировании на выходе источника 3 управляющего сигнала положительной полярности получает питание высокочастотный генератор 10, Выходное синусоидальное напряжение генератора 10 прикладывается к первичной обмотке трансформатора 11, выполненного, например, в виде одного проводного витка. Воздушный трансформатор 11 может быть выполнен также в виде печатного трансформатора. Наводимое во вторичной обмотке трансформатора 11 переменное (гальванически развязанное от цепей управления) напряжение высокой частоты прикладывается к баэо-эмиттерному переходу второго транзисторного ключа 12, вызывая пульсирующее протекание коллекторного тока в указанном транзисторе, При этом от положительной клеммы мостового выпрямителя 6 через открывающийся (с частотой генератора 10) транзисторный ключ 12 и резистор 15 в базу первого транзисторного

1684874

Формула изобретения

Составитель А.Киселев

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Заказ 3512 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ключа 4 поступают положительные пульсы тока управления (превышающие по величине ток обратного смещения от отрицательной клеммы выпрямителя б через резистор

14), вследствие чего транзисторный ключ 4 5 откры вается.

Благодаря действию собственной емкости входа (бгзо-эмиттерного перехода) транзисторного ключа 4 высокочастотные пульсы базово: тока управления эффектив- 10 но сглаживаются и транзисторный ключ 4 остается непрерывно в устойчиво включенном состоянии на время генерации частоты генератором 10.

В управляющий переход силового клю- 15 ча 1 от положительной клеммы мостового выпрямителя б через открытый транзисторный ключ 4 и резистор 9 поступает положительный ток управления, протекающий в течение всего времени наличия положитель- 20 ного сигнала на выходе источника 3; обеспечивается включение силового ключа 1.

Устройство для управления силовым ключом, содержащее управляемый ключ и источник переменного напряжения прямоугольной формы, трансформатор, средний вывод вторичной обмотки которого исполь- 30 эован в качестве первого выходного вывода устройства и соединен с первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого исполь- 35 зован в качестве второго выходного вывода устройства и связан с первым выходом мостового выпрямителя, входы которого соединены с крайними точками вторичной обмотки трансформатора, и второй резистор, первый вывод которого соединен с вторым выводом первого резистора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения

КПД и быстродействия устройства, в него введены высокочастотный генератор, воздушный трансформатор, транзисторный ключ, второй конденсатор и третий и четвертый резисторы, причем выход источника переменного напряжения связан с первичной обмоткой трансформатора непосредственно, а управляемый ключ выполнен в виде транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом второго резистора, база— с первым выводом третьего резистора, а коллектор — с коллектором транзисторного ключа, вторым выходом мостового выпрямителя и первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора, первый вывод которого соединен с первым выводом четвертог6 резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом вторичной обмотки воздушного трансформатора и эмиттером транзисторного ключа, база которого соединена с вторым выводом вторичной обмотки воздушного трансформатора, первичная обмотка которого соединена с выходом высокочастотного генератора, вход которого предназначен для подключения к источнику управляющего сигнала.