Вентильная ячейка

Вентильная ячейка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (Ф ф

"Ф (61) Дополнительное к авт. сеид-еу(22) Заявлено 210380 (21) 2897887/24-07 (51 ) М. КП.

Н 02 М 1/00 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий .

f53) УДК 621. 314 (088.8) Опубликовано 23,09.82. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 230982

А.В. Иванов, П.С. Ройзман, A.Ì. Уржумсков j

A.Â. Виноградов и A.Х. Уэянбаев

1 т :

i > ;

II

Уфимский авиационный институт им. Орджоники (72) Авторы изобретения

",."(;йцу-. „.: Л Г "-,- ).и„

II оИь ;0 Р (. (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНАЯ ЯЧЕЙКА

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение при разработке полупроводниковых преобразователей частоты.

Известны вентильные ячейки, содержащие тиристор и диод, включенный встречнО-параллельно тиристору. Такие вентильные ячейки широко применяются в тиристорных инверторах 1 ) и 2 .

Включение диода встречно-параллельно тиристору позволяет стабилизировать режим работы ячейки, но приводит к увеличению времени, необходимого тиристору для восстановления управляемости, что снижает предельную частоту работы ячейки.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является вентильная ячейка, содержащая тиристор и диод, включенный встречно-параллельно тиристору (3).

Недостатком известного устройства являются плохие частотные свойства.

Это связано с большйм временем выключения тиристора вследствие низкого уровня обратного напряжения на тиристоре в интервалах восстановления

pro управляемости, который определяется падением напряжения на встречнопараллельном диоде.

Кроме того, время, необходимое для восстановления управляемости тиристора, в .такой ячейке возрастает в 1,2-1,5 раза по сравнению с паспортными данными на тиристор. Большое время восстановления управляемости тиристора ограничивает предельную частоту работы ячейки.

Целью изобретения является улучшение частотных характеристик ячейки.

Поставленная цель достигается тем, что в вентильной ячейке, содержащей тиристор и диод, связанный встречнопараллельно с. тиристором, в цепь диода включен трансформатор тока, вторичная обмотка которого через выпрямитель связана с управляющим переходом тиристора.

Выпрямитель может быть связан с управляющим переходом тиристора через резистор, стабилитрон или через динистор.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемой вентильной ячейки; на фиг. 2 — вариант выполнения вентильной ячейки.

Вентильная ячейка (фиг. 1) содержит тиристор 1 и диод 2, включенный встречно-параллельно тиристору.

ЗО В цепь диода 2 включен трансформатор

961062

3 тока. Вторичная обмотка трансформатора 3 тока подключена к выпрямителю 4, зажимы постоянного тока которого связаны с управляющим переходом тиристора 1. При этом отрицательный зажим постоянного тока : 5 выпрямителя 4 соединен с управляющим электродом тиристора 1, а положительный - с его катодом. В цепи выпрямителя может быть включен резистор, стабилитрон или динистор 5. 10

Включение тиристора 1 вентильной . жейки .осуществляется подачей положительного сигнала управления на егo управляющий электрод от системы, управления (не показана). В устрой- 15 стве (фиг. 1) тиристар 1 и диод 2. проводят ток поочередно. При этом,. когда ток проводит диод 2, к тириатору 1 приложено запирающее напряжение, равное падению напряжения на открытом диоде. Ток диода 2, проходя по первичной обмотке трансформатора

3 тока, наводит ток в его: вторичной обмотке. Этот ток выпрямляется .выпрямителем 4 и проходит через управляющий .переход тиристора 1. Полярность включения выпрямителя 4 выбрана так, что ток через управляющий переход тиристора отрицателен, что способствует рекомбинации неосновных носителей в структуре и сокращает время, необходимое тиристору для восстановления управляемости.

Таким образом, в устройстве (фиг. 1) включение тиристора осуществляется с.помощью запирающего напря- З5 жения и отрицательного тока через управляющий электрод. Такое выключение позволяет существенно умень- . шить время, необходимое:тиристору для восстановления управляемости и 40 тем самым, улучшить частотные характеристики вентильной ячейки.

Недостатком устройства по фиг. 1 является то, что положительные сиг-. налы управления .тиристора 1 шунтируются диодами выпрямителя 4, это затрудняет включение тиристора.

В ячейке .rio фиг. 2 выпрямительный мост 4 связан с управляющим переходом тиристора 1 непосредственно, а 50 через дополнительный элемент 5. Использование в качестве дополнительного элемента резистора позволяет фстранить шунтирование положительных сигналов управления, поступающих 55 . от системы управления, диодами выпря.мителя 4. Этой же цели можно достичь, если управляющий переход тиристора.

1 связан.с выпрямителем 4 через стабилитрон. Устранение шунтирования 60 сигналов схемы управления в этом устройстве достигается при выборе стабилитрона 5 с напряжением стабилизации большим, чем амплитуда этого сигнала. 65

С целью уменьшения мощности, выделяющейся в резисторе или стабилитроне, целесообразно выпрямитель 4 связать c управляющим переходом тиристора 1 через динистор 5. Нанряжение переключения динистора выбирает- . ся больше, чем амплитуда сигнала управления тиристора 1. Если ток диода 2 равен нулю, ток динистора 5 также равен нулю, и он закрыт. При поступлении сигнала управления на управляющий электрод тиристора 1 динистор 5 остается закрытым, и шун.— тирования сигнала не происходит.

При прохождении тока через диод

2 появляется ток во вторичной обмотке трансформатора 3 тока, который протекает через динистор 5, что приводит к включению последнего. При этом выпрямитель 4 подключается к управляющему переходу тиристора 1, и работа устройства не отличается от работы устройства по фиг ° 1, Преимуществами предложенной вентильной ячейки является простота схемы формирования отрицательных импульсов и возможность увеличения рабочей частоты инвертора без усложнения его силовой схемы.

Использование предложенной схемы вентильной ячейки позволяет уменьшить выключения тиристоров сети ТЧ. и ТБ в 1,5-2 раза, а у тиристоров серии TJI âðåìÿ включения не уменьшается..Это объясняется различием в технологии. изготовления и конструкции электрода тиристоров.

Формула изобретения

1. Вентильная ячейка, содержащая тиристор и диод, связанный встречнопараллельно с тиристором, о т л и ч а ю щ а я с я .тем, что, с целью улучшения частотных характеристик, в цепь диода включен трансформатор. тока, вторичная обмотка которого через выпрямитель связана с управляющим переходом тиристора.

2. Ячейка по и. 1, о т л и ч а ю щ..а я с я тем, что выпрямитель связан с управляющим переходом тиристора через резистор.

3 ° Ячейка по и. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что выпрямитель связан с управляющим переходом тиристора через стабилитрон.

4. Ячейка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что выпрямитель связан с управляющим переходом тиристора через динистор.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты.. Л., "Энергия", 1973.

2. Аязян P.Э; Комбинированно выключенный тиристор."Преобразователь-, ная техника", 1979, 9 .1177. с. 6.

3. Авторское свйдетельство СССР

У 155222, кл, Н 02 M 7/48, 1962.,961062

Составитель А. Сытин

Техред М. Рейвес корректор. Ю. Макаренко

Редактор A. Шандор

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7309/71

Филиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул. Проек гная, 4