Устройство для моделирования тиристора

(71) Сскнй,нологичводникпрямит ран рое еск вой ль" УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ(72) Г.Д Мещерин и В.И.Русаков ии научно-исследовательно-конструкторский и тех институт силовой полупр ехники Завода "Электровы(56) 1. Стульников В.И и др. Моделирование полупроводниковых преобразователей. Киев, Изд-во "Техника", 19712. Авторское свидетельство СССР В 570072, кл. С 06 С 7/48, 1976 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТИРИСТОРА, содержащее источник управляющего напряжения, ключевой транзистор, токозадающий резистор и операционный усилитель, вход которого подключен к змиттеру ключевого транзистора и к одному из выводов токозадающего резистора, другой вывод которого является информационным входом устройства, коллектор ключевого транзистора соединен с выходом источника управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, оно содержит три коммутирующих диода, два из которых включены согласно соответственно между базой ключевого транзистора и выходом операционного усилителя и между вхо- О дом операционного усилителя и его выходом, третий коммутирующий диод подсоединен одним выводом к выходу операционного усилителя встречно по отношению к первым двум коммутирующим диодам, а его другой вывод является выходом устройства.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь.эовано в аналоговых и гибридныхвычислительных машинах при моделировании вентильных преобразователей.Известно устройство для моделирования тиристоров с выделением токавентильной ветви моделируемого преобразователя или тока тиристора навыходе операционного усилителя с,нелинейной обратной связью 1,Недостатком этого устройства является невысокая точность, котораяопределяется динамической погрешностью электромагнитного реле, входящего в его состав.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для моделирования тиристора,содержащее операционный усилитель, зрк суммирующей точке которого подключен входной резистор, а в цепь обратной связи операционного усилителя введен транзистор, эмиттер которого подключен к суммирующей точке операционного усилителя, база - к его выходу,а коллектор транзистора соединенс источником управляющего напряже-.ния 21 .Недостатками известного устройствазОявляются сравнительно низкий диапазонизменения выходного напряжения, определяющийся допустимым напряжениемперехода база - эмиттер транзистораи снижение точности моделированияЯзакрытого состояния реального тиристора иэ-за падения напряжения на переходе база - эмиттер проводящего транзистора.Цель изобретения - повышение точности моделирования.Поставленная цель достигается тем, что устройство для моделирования тиристора, содержащее источник управляющего напряжения, ключевой транэистор, токозадающий резистор и операционный усилитель, вход которого подключен к эмиттеру ключевого транзистора и к одному из выводов токозадающего резистора, другой вывод которо- Я го является информационным входом устройства, коллектор ключевого транзистора соединен с выходом источника управляющего напряжения, содержит три коммутирующих диода, два из которых включены согласно соответственно между базой ключевого транзистора и выходом операционного усилителя и между входом операционного усилителяи его выходом, третий коммутирующийдиод подсоединен одним выводом к выходу операционного усилителя встречно по отношению к первым двум коммутирующим диодам, а его другой выводявляется выходом устройства.На чертеже изображена схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит операционныйусилитель 1, токозадающий резистор 2,источник 3 управляющего напряжения,ключевой транзистор 4, первый коммутирующий диод 5, второй коммутирующий диод 6, третий коммутирующийдиод 7.К входу операционного усилителя 1подключены токозадающий.реэистоо 2и эмиттер ключевого транзистора 4.Коллектор ключевого транзистора 4соединен с выходом источника 3 управляющего напряжения, коммутирующийдиод 5 включен между базой ключевоготранзистора 4 и выходом операционного усилителя 1. Коммутирующийдиод б включен между входом и выходомоперационного усилителя 1 согласнокоммутирующему диоду 5, Коммутирующий диод 7 включен между входом операционного усилителя 1 и выходомустройства,Устройство для моделирования тиристора работает следующим образом.На информационный вход устройстваподается изобоажение напвяжения нареальном тиристоре, а на выходеформируется изображение тока, Управление осуществляется подачей положительных импульсов от источника 3управляющего напряжения на коллекторключевого транзистора 4, работающегов инверсном режиме, Подача положительного напряжения на коллектор ключевого транзистора 4 соответствуетотсутствию сигнала управления, а снятие положительного напряжения с коллектора ключевого транзистора 4 - наличию сигнала управления для устройства.Нри подаче положительного управляющего напряжения на коллектор ключевого транзистора 4 коммутирующие диоды 5 и б находятся в открытом состоянии, а коммутирующий диод 7 в закрытом состоянии, независимо от полярности входного сигнала, На выходе операционного усилителя 1 появляется отрицательное напряжение рав 4Заказ 3971/52 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делим изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 11619 ное по величине напряжению на откры; том коммутирующем диоде б, которое отсекается от выхода устройства коммутирующим диодом 7. В результате, напряжение на выходе равно нулю, и устройство моделирует закрытое состояние тиристора.При отрицательном напряжении на входе устройства и снятии положитель-. ного управляющего напряжения с кол- Ю лектора ключевого транзистора 4 коммутирующие диоды 5 и 6 закрываются, а коммутирующий диод 7 открывается положительным сигналом с выхода операционного усилителя 1. На вы ходе, устройства появляется напряжение, соответствующее изображению реального тока тиристора, и устрой. - ство моделирует открытое состояние тиристора. 20Положительный сигнал с выхода операционного усилителя поддерживает . в закрытом состоянии коммутируюащй диод 5, ключевой транзистор 4 и коммутирующий диод 6 и при подаче. поло- И жительного управляющего напряжения на коллектор ключевого транзистора 4, до момента достижения напряжением бб 4на выходе операционного усилителя 1 нулевого уровня, Закрытое состояние коммутирующего диода 5 препятствует пробою перехода база - эмиттер ключевого транзистора 4 при положительном сигнале с выхода операционного усилителя 1, который может быть значительно больше допустимого напряжения база - эмиттер ключевого транзистора 4.При постоянно снятом напряжении управления устройство моделирует ветвь преобразователя с диодом. При изменении типа проводимости транзистора, полярности управляющего напряжения и изменении полярности включения коммутирующих диодов на выходе устройства появляется отрицательное напряжение, соответствующее изображению реального тока тиристора.Введение в предлагаемое устройство для моделирования тиристора коммутирующих диодов повышает выходное напряжение устройства до допустимого уровня, который определяется типом операционного усилителя, например до МОО В, повышает точность моделирования ветви преобразователя при ,закрытом состоянии тиристора.