Устройство для управления полупроводниковым переключающим элементом

(088,8)видетельс02 М 1/08детельств02 М 1/08 во СССР1966.СССР1982. 54) УСРОВОДНОМ57) Изобретение азовательной те носится к преобке и может быть стройствах управлеи двигателями и дриспользуютсяэлементы в режиЦель изобретения спользовано в ия электрмческ гих системах, гдеполупроводниковыеме переключений. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУИКОВЫМ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИМ ЭЛЕМЕН снижение мгновеннои мощности, рассеиваемой при выключении переключающего элемента. Цель достигается путем щунтирования на интервале выключения переключающего элемента 1диодом 4 с накоплением заряда,причем диод 4 включен так, что на интервале включенного состояния переключающего элемента 1 в нем накапливается заряд, на интервале выключенного состояния происходит рассасывание неосновных носителей вбазе диода 4. При этом ток через диод 4, а значит и величина накапливаемого заряда определяются уровнемнапряжения на вторичной обмоткетрансформатора тока 2, т.е. времярассасывания неосновных носителейзависит от величины прямого тока,протекающего через переключающийэлемент 1. 2 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано в устройствах управления электрическими двигателями, передающих устройствах, лазерных идругих системах, где используютсяполупроводниковые элементы в режиме переключений.Цель изобретения - снижение потерь мощности,На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства для управления полупроводниковымпереключающим элементом;на фиг. 2 - 15эпюра тока, поясняющая его работу,Устройство для управления полупроводниковым переключающим элементом 1 (фиг. 1) содержит трансформатор 2 тока, токовая обмотка которого подключена одним выводом кминусовому выводу источника пИтающего напряжения, а другой ее выводпредназначен для подключения к первому выводу переключающего элемента 1, второй вывод которого предназначен для подключения к положительному выводу источника питающего напряжения через нагрузку 3 и непосредственно к катоду первого диода 4, 30анод которого соединен с одним извыводов выходной обмотки трансформатора 2 тока, другой вывод которойсоединен с анодом второго диода 5,зашунтированного резистором 6,катодкоторого подключен к минусовому выводу источника питания.Устройство работает следующим образом.При включении переключающего злемента 1 на выводе трансформатора 2тока, соединенном с анодом первогодиода 4, появляется положительныйпотенциал. При этом первый диод открывается, и начинается этап накопления заряда в базе диода 4 (фиг. 2).Величина протекающего тока черезрезистор 6, вторичную обмотку трансформатора 2 тока, диод 4, переключающий элемент 1,минусовой выводисточника питания непосредственно определяется величиной тока, протекающего от положительного выводаисточника питания через сопротивление 3 нагрузки, переключающий элемент1 к отрицательному выводу источника питания,После подачи команды на выключение переключающего элемента начинает падать ток, протекающий через него, в результате чего меняется знак напряжения на обмотке трансформатора тока, и потенциал в точке соединения переключающего элемента (ПЭ) 1 нагрузки 3 и катода анода 4 становится ниже уровня минусового питающего напряжения и будет оставаться таким до окончания этапа рассасывания неосновных носителей, накопленных в базе диода 4 при протекании прямого тока и восстановлении обратного сопротивления.На фиг. 2 показано, что при большем прямом токе (1 ) время сдвига 1,А становится больше времени сдвигасА при меньшем прямом токе 1,.На интерв ле проводимости ПЭ ток через диод, а значит и величина накапливаемого заряда, определяются уровнем напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока, а начальная величина его задается резистором 6. Диод 5 предназначен для шунтирования резистора 6 при протенании через диод 4 обратного тока наинтервале восстановления его обрат"ного сопротивления (интервале сдвига). На этом интервале напряжение наПЭ не превышает падение напряженияна диодах 4 и 5. В этом и заключается эффект сдвига, т.е. пока невосстановится обратное сопротивление диода 4, напряжение на ПЭ превышает падение напряжения на диодах4 и 5,Время,в течение которого происходит восстановление обратного сопротивления диода, определяется величиной протекающего через ПЭ прямоготока. С увеличением прямого тока через ПЭ время спада его до нуляпри выключении увеличивается и, следовательно, возникает необходимостьувеличения времени сдвига. Введениезависимости прямого тока через диоды от величины тока, протекающегочерез ПЭ, позволяет изменять времясдвига а значит уменьшать или увеличивать его при уменьшении илиувеличении тока через ПЭ. При этом,при снижении тока исключается дополнительная рассеиваемая мощностьна элементах сдвига.Таким образом, использованиеизобретения обеспечивает значительное снижение суммарной мощности,рассеиваемой в переключающем элементе,Заказ 495/5.1 Тираж ВНИИПИ Государственн по делам изобретений 113035, Москва, Ж,Р665 одписно о комитета и открытий шская набде ктная, 4 афическое предприятие, г. Ужгород, у оиэводственно-по на диоде и резисторе в период открытого состояния переключающего элемента. формула изобретения 5 Устройство для управления полупроводниковым переключающим элементом, содержащее источник питающего напряжения, первый и второй диоды и резистор, причем катод второго диода и один вывод резистора. объединены и соединены с отрицательным выводом источника питающего напряже" ния, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь мощнос-, ти в него введен трансформатор тока, один вывод первичной обмотки которого соединен с отрицательным выводом источника питающего напряжения, а другой предназначен для соединения с первым выводом переключающего элемента, второй вывод которого через нагрузку предназначен дляподключения к положительному выводуисточника питающего напряжения, одинвывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен с анодом первогодиода, катод которого предназначендля подключения к второму выводупереключающего элемента другой вывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен с объединеннымианодом второго диода и другим выводом резистора.