Полупроводниковый ключ

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 17/60 51 н Н ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с, 135.(54) (57) ПОЛУдержащий силоторы которыхпредохранител Й КЛЮЧ, соторы, коллеетствуйщиес выходной РОВОДНИКОВ е транзис ез соотв оединены УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт электродинамики АН УССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР 9 762185, кл. Н 03 К 17/60, 1980,Проблемы преобразовательной техники, Ч. Ш Киев: Наукова думка, 1983,шиной, эмиттеры - с общей шиной, базы - с шиной управления, а между общей шиной и выходной шиной включен источник постоянного напряжения че рез электронный ключ, о т л и ч а щ и й с я тем, что, с целью повыш ния надежности, в него введены тра зистор управления, диод, конденсат и трансформатор, при этом эмиттер транзистора управления соединен с шиной упразления и через диод - с его базой, которая через конденсат соединена с общей шиной, коллектор транзистора управления через перви ную обмотку трансформатора соедине с шиной источника постоянного напр жения, вторичная обмотка трансформ тора соединена с входом управления электронного ключа, который выполи на тиристоре.1192133 Заказ 7173/57 Тираж 87 Подписное Филиал П 1 П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к импульсной технике, а точнее к устройствамдля силовой коммутации токов в цепяхпостоянного тока.Целью изобретения является повыше 5ние надежности работы полупроводникового ключа при выгорании в нем силового транзистора за счет снижениятребований к величине напряжения источника постоянного напряжения.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема полупроводникового ключа,Полупроводниковый ключ содержитсиловые транзисторы 1, выводы эмиттеров которых соединены с общей шиной 2, выводы коллекторов через соответствующие предохранители 3 соединены с выходной шиной 4, а выводыбаз соединены с входной шиной 5 управления, тиристор 6, вывод катодакоторого соединен с выходной шиной4, вывод анода через источник постоянного напряжения 7 соединен собщей шиной 2, транзистор 8 управления, вывод базы которого соединен свходной шиной 5 и через диод 9 сего эмиттером, который одновременносоединен с общей шиной 2 через конденсатор О, коллектор через первич- З 0ную обмотку трансформатора 11 соедивнен с анодом тиристора, а вторичнаяобмотка трансформатора 11 соединенас входом управления тиристора 6.При этом между общей 2 и входной5 шинами включен генератор 12 импульсов, а между общей 2 и выходной4 шинами последовательно включеныисточник 13 электропитания и нагрузка 14. 40Полупроводниковый ключ работаетследующим образом,При поступлении от генератора 2импульсов положительного управляющего импульса силовые транзисторы 1 45открываются, и нагрузка 14 подключается к источнику электропитания 13.Одновременно происходит зарядка конденсатора 1 О через диод 9. При этомтранзистор управления 8 и тиристор 506 закрыты, и источник постоянногонапряжения 7 отключен от выходныхшин 2,4. При снятии управляющего импульса с входной шины 5 силовые транзисторы 1 запираются, а транзистор 8 управления открывается эа счет разрядки конденсатора 10 через переходы база - эмиттер транзистора 8 управлении и силовых транзисторов 1, Врезультате включения транзистора 8управления происходит запуск тиристора 6 через трансформатор 11. В случае, если все силовые транзисторы 1 исправны, при их запирании ток через нагрузку 14 прекращается, и все напряжение источника 13 электропитания прикладывается к выходной 4 и общей 2 шинам . Поскольку напряжение источника 7 постоянного напряжения выбирается меньшим, чем напряжение источника 13 электропитания, то тиристор 6 не включается из-за действия на его аноде отрицательного потенциала относительно катода. Если один из силовых транзистороввышел из строя, то тиристор 6 открывается и подключает источник 7 постоянного напряжения к выходной 4 и общей 2 шинам, что вызывает сгорание плавкого предохранителя 3 в цепи вышедшего из строя силового транзистора 1.После сгорания предохранителя 3 ток в нагрузке 14 прерывается, и тиристор 6 запирается обратным напряжением источника 13 электропитания, Далее полупроводниковый ключ готов к работе. Введение в полупроводниковый ключ транзистора управления, конденсатора, диода, трансформатора и замена диодного ключа на тиристор позволяет обеспечить выключение неисправного транзистора при любых соотношениях напряжений источника 13 электропитания и источника 7 постоянного напряжения, При этом процесс сгорания предохранителя происходит значительно быстрее, так как время включения тиристора составляет единицы микросекунд, а коммутируемая разрывная мощность может быть увеличена до заданного уровня.