Устройство для управления силовым тиристором

Устройство для управления силовым тиристором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ (61) Дополнительное к авт. свид-в (22) Заявлено 02.11.76 (21) 2417956 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.03.79. Бюллет (45) Дата, опубликования описания

Гоеударстееииь|й комитет

СССР па делам изобретений и еткрмтий (72) Авторы изобретения П. Д. Андриенко, Ю. И. Гричина, В. П. Крутой, В. А. Кравцов и А. Я. Городниченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМ

ТИРИСТОРОМ вЂ” ст ст»

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления силовыми тиристорами выпрямителей и автономных инверторов, а также для управления мощными транзисторами.

Известны устройства управления силовыми тиристорами, содержащие трансформатор, первичная обмотка которого через управляемый ключ подключена к источнику переменного напряжения прямоугольной формы, а вторичная — к выпрямителю, выход которого подключен к управляющему переходу тиристора (1, 2).

Однако эти устройства не обеспечивают необходимой помехоустойчивости тиристоров при воздействии на них быстро нарастающего напряжения.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство (3), содержащее генератор прямоугольных колебаний, выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена к генератору через управляемый ключ, а вторичная обмотка со средней точкой подключена к управляющей цепи тиристора через выпрямитель, причем средняя точка этой обмотки соединена с катодом тиристора и конденсатором, вторая обкладка которого через резистор подключена к 30 управляющему электроду тиристора, который через стабилитрон присоединен к плюсу выпрямителя.

Недостатки известного устройства: низкая крутизна переднего фронта импульса и низкий КПД. Низкая крутизна переднего фронта импульса определяется тем, что фильтрующая емкость включена между минусом выпрямителя и средней точкой вторичной обмотки. Поэтому при включении управляющего ключа емкость дозаряжается с постоянной времени t=R » С, где

К„, — внутренне сопротивление источника переменного напряжения, что приводит к снижению крутизны переднего фронта импульса на управляющем переходе тиристора. Низкий КПД устройства определяется тем, что в период, когда ключ разомкнут, меньшая часть энергии генератора прямоугольных колебаний расходуется на создание отрицательного смещения, а большая часть, равная где 1„ — ток через стабилитроны;

У„ — напряжение пробоя стабилитрона, непроизводительно рассеивается на стабилитрон ах, подключенных параллельно ключу.

652663 2 (Ucg

4

В

Целью изобретения является повышение крутизны переднего фронта импульса и повышение КПД устройства..

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор прямоугольных колебаний, состоящий из источника питания со средней точкой и двух ключей, выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена к генератору через управляемый ключ, а вторичная обмотка со средней точкой подключена к управляющей цепи тиристора через выпрямитель, причем средняя точка этой обмотки соединена с катодом тиристора и конденсатором, вторая обкладка которого через резистор подключена к управляющему электроду тиристора, который через стабилитрон присоединен к плюсу выпрямителя, дополнительно введены резистор и диод, а первичная обмотка трансформатора выполнена со средней точкой, причем резистор включен между общей точкой соединения первого резистора и конденсатора и минусом выпрямителя, а между общей точкой соединения управляемого ключа со средней точкой первичной обмотки трансформатора и средней точкой источника питания генератора прямоугольных колебаний включен диод, На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 прямоугольных колебаний, состоящий из источника питания 2, который включает элементы

3 и 4, ключей 5 и 6, на входы которых подается напряжение модуляции; трансформатор 7, первичная обмотка которого подключена к ключам 5 и 6 генератора прямоугольных колебаний 1, а средняя точка присоединена к общей точке соединения управляемого ключа 8 и диода 9, второй вывод которого присоединен к промежуточному выводу источника питания 2 генератора прямоугольных колебаний 1; выпрямитель 10, плюс которого через стабилитрон

11 соединен с управляющим переходом тиристора 12 (между стабилитроном 11 и управляющим переходом может быть включен балластный резистор 13, если сопротивление управляющего перехода мало), а минус соединен через резистор 14 с общей точкой соединения конденсатора 15, вторая обкладка которого соединена со средней точкой вторичной обмотки трансформатора

7 и катодом тиристора 12, со вторым резистором 16, второй вывод которого присоединен к общей точке соединения стабилитрона 11 и управляющего перехода тиристора 12.

Устройство работает следующим образом.

При включении ключа 8 к первичной обмотке трансформатора 7 через ключи 5 и 6, которые включаются попеременно, прикладывается полное напряжение источника 2, 5

55 б0 б5

4 являющееся суммой напряжений элементов

3 и 4. На вторичной обмотке трансформатора 7 наводится напряжение iU, причем

Ul) сто где U„, — напряжение пробоя стабилитрона 11.

К управляющему переходу тиристора 12 прикладываем напряжение положительной полярности. При размыкании ключа 8 к первичной обмотке трансформатора 7 прикладывается напряжение элемента 3 источника питания 2 через включаемые попеременно ключа 5 и 6 и диод 9. Напряжение элемента 3 U> выбирается таким образом, что где К вЂ” коэффициент трансформации трансформатора 7.

Поэтому стабилитрон 11 заперт и на тиристор подается отрицательное смещение по цепи — минус выпрямителя 10, резисторы 14, 16, управляющий электрод тиристора 12, общая точка вторичной обмотки трансформатора 7.

Применение предложенного устройства позволяет значительно повысить крутизну переднего фронта импульса и КПД устройства в целом. Кроме того, устройство значительно упрощается, так как в прототипе управляемый ключ должен обладать двусторонней проводимостью, что обусловливает применение двух транзисторов и усложняет их управление. В предложенном устройстве функционирование устройства обеспечивает ключ односторонней проводимости, Формула изобретения

Устройство для управления силовым тиристором, содержащее генератор прямоугольных колебаний, состоящий из источника питания со средней точкой и двух ключей, выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена к генератору через управляемый ключ, а вторичная обмотка со средней точкой подключена к управляющей цепи тиристора через выпрямитель, причем средняя точка этой обмотки соединена с катодом тиристора и конденсатором, вторая обкладка которого через резистор подключена к управляющему электроду тиристора, который через стабилитрон и резистор присоединен к плюсу выпрямителя, отличающееся тем, что, с целью повышения крутизны переднего фронта отпирающего импульса и повышения коэффициента полезного действия, оно дополнительно снабжено резистором и диодом, а первичная обмотка трансформатора выполнена со средней точкой, причем резистор включен между общей точкой соединения первого резистора и конденсатора

652663

//но3

Составитель О. Наказная

Техред Н. Строганова

Редактор Д. Зубов

Корректоры: E. Хмелева и Л. Брахнина

Заказ 314/3 Изд. Ке 258 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

5 и минусом выпрямителя, а между общей точкой соединения управляемого ключа со средней точкой первичной обмотки трансформатора и средней точкой источника питания генератора прямоугольных колебаний включен диод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторско. свидетельство СССР

¹ 257593, кл. Н 02 М 1/08, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 333884, кл. Н 02 М 1/08, 1972, 5 3. Авторское свидетельство СССР № 524287, кл. Н 02 М 1/08, 1976 (прототип).