Способ запирания двухоперационного тиристора

Способ запирания двухоперационного тиристора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и 741386

Союз Советски н

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 28.02.78 (2! ) 2583486/24-07 (5 Ф ) М. Кл.

Н 02 М 1/08 с присоединением заявки ¹â€”

Гевудврстввнный квинтет (23) Приоритет во делан изобретений и отврытнй

Опубликовано 15.06,80. Бюллетень № 22 (53) УДК 621.314..58(088.8) Дата опубликования описания 18.06.80. (72) Авторы изобретения

О. Г. Булатов и С. В. Одынь

Московский ордена Ленина энергетический институт (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАПИРАНИЯ ДВУХОПЕРАЦИОННОГО

ТИРИСТОРА

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к технике управления полупроводниковыми управляемыми вентилями.

Известен способ запирания двухоперационных тиристоров, основанный на од5 повременной кратковременной подаче на тиристор импульсов отрицательного тока по цепи управления и обратного анодного напряжения (Ц.

Указанный способ позволяет ускорить время запирания двухоперационного тиристора в сравнении с его обычным запиранием только по цепи управления.

Однако большое сопротивление резис15 тора в цепи запирания тиристора в указанном устройстве ограничивает величину обратного тока в двухоперационном тиристоре так, что эта величина оказывает ся меньше величины запираемого прямого анодного тока. Поэтому результирующий анодный TOK в переходном процессе запирания имеет прямое направление и не удается избежать его вытеснения под

2 воздействием тока управления; которое приводит к узколокализованному тепловыделению в приборе и к существенному недоиспользованию двухоперационного ти ристора по мощности.

Известен также способ запирания двухоперационного тиристора, заключающийся в том, что в процессе выключения прибора направление результирующего анодного тока в тиристоре кратковременно изменяют на обратное Г27.

Однако при реализации такого способа запирания происходит усложнение устройства управления тиристором и снижение надежности этого устройства, поскольку оно дополняется блоком временной задержки импульсов, а также происходит некоторое замедление процесса выключения и снижение величины запираемого тиристором анодного,тока, так как при полном отсутствии тока управления на первой части второго этапа или на всем втором этапе процесса выключения (при подаче импульса управления в момент перехода

3 7413 через нуль айодного напряжения) не обеспечивается достижение нулевой концентра-. ции и катодного p«h перехода тиристора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ за5 пирания двухоперационного тиристора, заключающийся в том, что импульс отрицательного тока управления подают одновре менно с подачей на тиристор импульса обратного напряжения 3 .

Однако одновременная. подача на тиристор импульсов обратного анодного напряжения и отрицательного тока управления приводит к затрате излишней мощ-. ности управления, поскольку ток управления без специального его ограничения внешними средствами достигает своей наибольшей величины на первых двух этапах процесса выключения иэ-за низко" ге сопротивления р-базы, модулированной прямым анодным током, когда влияние тока управления на запирание прибора наименее существенно. утрата излишней мощности управления приводит к необоснованному увеличению массогабаритных показателей устройства, формируюшего импульсы управления тиристором.

Целью изобретения является упрощение устройства для формирования импульсов отрицательного тока управления, а также повышение надежности тиристора.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе запирания двухоперационного тиристора, основанном на одновременной подаче на него отрицатель; З5 ного тока управления и импульса обратного анодного напряжения, отрицательный импульс тока управления формируют нарастающим от нулевого значения до максимального, а после изменения полярности 0 анодного напряжения на прямую полярность спадающим от упомянутого максимального значения до нуля. Кроме того макси7 мальное значение отрицательного импульса тока управления формируют при достижении анодным напряжением нулевого значения.

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа запирания двухоперационного тиристора; на фиг. 2—

50 временные диаграммы тока управления (а) анодного тока {б) и анодного (в) на двухоперационном тиристоре., Устройство содержит двухоперацион5S ный тиристор, который управляющим электродом подключен к блоку 2 формирования отрицательных импульсов тока управления, состоящего из тиристора 3, анодом подключенного к положительному полюсу источника 4 питания через токоограничиa8þùèé резистор 5, а катодом подключенного к одной обкладке конденсатора 6, к другой обкладке которого подключен анодом диод 7, шунтируюший линейный дроссель 8. Между катодом тиристора 3 и отрицательным полюсом источника питания 4 подключен герезарядный тиристор

9, а параллельно двухоперационному тиристору подключен узел 10 коммутации анодного напряжения.

Способ запирания двухоперационного тиристора в данном устройстве реализуется следующим образом.

Пусть до момента времени 6 (фиг. 2) тиристор 1 находился в состоянии проводимости. Для .этого на его управляющий электрод подается положительный импульс тока управления, сформированный устройством 2 управления в момент (фиг. 2a) при отпирании тиристора 3.

Ток управления, протекая от источника питания 4 по цепи токоограничительный резистор 5 — тиристор 3 - конденсатор

6 — диод - 7 - входная цепь двухоперационного тиристора 1, переводит тиристор 1 в проводящее состояние и эаряжа« ет конденсатор 6 до напряжения, равного по величине напряжению источника питания 4, после чего тиристор 3 выклю« чается. В момент ., zoI.ga нужно осуществить запирание двухоперационного тирпстора 1, на него подают импульс обратного анодного напряжения (фиг. 2в), сформированный узлом 10 коммутации.

Одновременно, путем включения тиристора

9 блока 2 формирования, осуществляют подачу импульса отрицательного тока управления на двухоперационный тиристор 1.

Ток управления протекает по 3 .С -контуру, левая обкладка предварительно заряженного конденсатора 6 - тиристор 9входная цепь двухоперационного тиристора 1 - линейный дроссель 8 - правая обкладка конденсатора 6, и имеет синусопдальную форму, причем величину емкости конденсатора 6 и величину индуктивности дросселя 7 подбирают или ðàñсчитывают так, чтобы амплитудное значение отрицательного тока управления у совпадало с моментом (фиг. 2), когда анодное напряжение на тиристоре 1 изменяет полярность на прямую. Таким образом, импульс отрицательного тока управления формируют нарастающим от нулевого значения до амплитудного, а после изменения полярности анодного

74i386 напряжения на прямую совпадающим до нуля от упомянутого амплитудного значения, Ири этом обеспечивается эффективное использование импульса тока управления по мощности, так как на первом этапе процесса выключения - фиг. 2) ток управления мал по величине, при этом и степень его влияния на процесс выключения в сравнении с обратным анодным напряжением незначительна, на втором &ra- f0 пе (интервал - ) степень влияния тока управления постепенно увеличивается по мере спада обратного анодного напряжения - возрастает и величина тока управления на данном этапе (фиг. 2а), 15 в начале третьего этапа, когда анодное напряжение изменяет свою полярность на прямую полярность, образуется всплеск прямого анодного тока (фиг. 2б), кото.рый может вызвать самопроизвольное И включение тиристора 1. йля предотвращения указанного, в данном способе запирания при изменении полярности анодного напряжения ток управления достигает своей амплитудной величины, а за- 25 тем, по мере снижения всплеска прямого анодного тока, ток управления также постепенно снижается до нуля.

Таким образом, эффэктивное использование импульса отрицательного тока >0 управления по мощности позволяет упростить устройство для формирования управляющих импульсов.

Кроме того, при таком способе запирания тиристора уменьшается нежелатель-35 ный перегрев кристалла двухоперационно- . го тиристора от протекания тока управления, в определенной степени ограничи вающий предельное значение анодного тока, запираемого тиристором, что приводит к повышению надежности тиристора

Формула изобретения

1. Способ запирания двухоперационного тиристора, основанный на одновременной подаче на тиристор отрицательного импульса блока управления и импульса обратного анодного напряжения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства для формирования импульсов управления, а также с целью повышения надежности тиристора, отрицательный импульс тока управления формируют нарастающим от нулевого значения для максимального, а после изменения полярности анодного напряжения на прямую полярность - спадающим от упо мянутого максимально значения до нуля.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что максимальное значение отрицательного импульса тока управления формируют при достижении анодным напряжением нулевого значения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1."Приборы и техника эксперимента, 1975, ¹ 11, с. 125.

2. Авторское свидетельство СССР № 577618, кл, Н 02 М 1/08, 1976.

3..И1еггиъбот оЯ УогрЫ ot Е ес го исв

1974, V, 36, № 3, р. 399-416.

Составитель А. Калиниченко

Редактор Ю. Петрушко Техреду.Kaereaeaw КорректорМ. Демчик

Заказ 3333/9 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4