Тиристорный ключ

п 1) 450357 Сова Советских Социалистических Респуолик(32) ПриоритетОпубликовано 15.11,74. Бюллетень М 4Дата опубликования описания 11.04,75 51) М, Кл. Н 031 с 17/72 Государственный комитет Совета Министров СССР72) Авторыизобретения71) Заявитель В, В. Андрущук и В, В. Андрущук Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И, Калинина4) ТИРИСТОРНЫЙ КЛЮ Изобретение относится к силовым тиристо. рным ключам и может быть использовано для регулирования напряжения постоянного тока на активно-индуктивной нагрузке, например электродвигателе и других устройствах автоматики,Известны тиристорные ключи, содержащие силовую цепь, образованную соединением нагрузки, тиристора и силового дросселя, коммутирующий контур и вспомогательный тиристор, включенный между коммутирующей емкостью и вспомогательным дросселем. Регулирование напряжения осуществляется а счет изменения относительной продолжиельности включения нагрузки на источник пиания. Для обеспечения высоких энергетичесих показателей преобразователя, уменьшения ровня пульсаций тока в нагрузке, увеличения . п. д, нагрузочного устройства необходимо овысить частоту коммутации силового ключа, Повышенные частоты коммутации в указанном ключе достигнуты благодаря тому, что катушки силового и коммутирующего дросселей наматываются на одном ферромагнитном сердечнике и включаются так, что э.д, с, взаимной индукции в коммутирующем дросселе действует согласно с источником питания при уменьшении тока в аноде вспомогательного тиристора. Индуктивная связь между силовым и коммутирующим дросселями позволяет существенно уменьшить время перезаряда коммутирующей емкости, снизить обратные напряже ния тиристоров, исключить из схемы защитные резисторно-диодные цепочки, упростить схему ключа, повысить надежность коммутации.Однако в известных устройствах часть энер гии от коммутирующего источника на интервале проводимости силового тиристора через магнитную связь передается в нагрузку и ограничивает пределы изменения минимального напряжения на нагрузке.15 С целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения на нагрузке при сохранении высокой частоты коммутации в предлагаемом ключе катушка вспомогательно го дросселя, намотанная в двух ферромагнитных сердечниках, включена согласно с катушкой коммутирующего дросселя, размещенной на первом сердечнике, и встречно с катушкой силового дросселя, размещенной на втором 25 сердечнике.Такая намотка дросселей сохраняет электтромагнитную связь между коммутирующим и вспомогательным дросселями, обеспечивающую форсированный пререзаряд коммутиру ющей емкости, и устраня, г электромагнитнуюсвязь между коммутирующим и силовым дросселями.На фиг. 1 показана схема предлагаемого тиристорного ключа с исключенным влиянием коммутирующего контура на силовую цепь; на фиг, 2 - вспомогательный дроссель.Силовая цепь тиристорного ключа содержит нагрузку 1 с шунтирующим диодом 2, силовой тиристор 3 и силовой дроееель 4.Коммутационный контур состоит из опорного диода 5, коммутационного дросселя 6, коммутационной емкости 7, вспомогательного тиристора 8 и вспомогательного дросселя 9.Катушки дросселей 6 и 4 наматываются на отдельных магнитных сердечниках с воздушным зазором для исключения влияния кривой намагничивания на работу преобразователя. Вспомогательный дроссель 9 наматывается на обоих сердечниках (фиг. 2).В исходном состоянии тиристор 3 открыт, а тиристор 8 закрыт. Емкость 7 по цепи: источник 10 - диод 5 - дроссель 6 заряжается до напряжения большего, чем напряжение источника 10. При подаче управляющего импульса на вход тиристора 8 последний открывается, и потенциал заряда емкости 7 прикладывается к катушке 9 и трансформируется в катушку 4, Тиристор 3 закрывается под действием обратного напряжения в катушке 4. В этот момент начинается колебательный заряд емкости 7 по цепи: емкость 7 - тиристор 8 - дроссель 9,Под действием тока заряда, протекающего через катушку 9, в катушке дроселя 6 наводится э.д. с. такой полярности, что она суммируется с источником питания 10 и обеспечивает форсированный перезаряд емкости 7 по цепи: источник 10 - диод 5 - дроссель 6, Когда в тиристоре 8 ток достигает нулевого значения, последний закрывается и отключает катушку 9 от коммутирующей емкоети 7, потенциал на которой достигает установившегося значения, на управляющий электрод тирй стара 3 можно подавать отпирающий импульс.Нагрузка вновь может быть включена иа ис.точник питания.Таким образом, к моменту включения тиристора 3 ток в катушке 9 равен нулю и соот ветственно равна нулю э.д,с наводимая вкатушке 4.Предмет изобретенияТиристорный ключ, содержащий силовую 20 цепь, образованную соединением нагрузки, ти.ристора и силового дросселя, коммутирующий контур и вспомогательный тиристор, включенный между коммутирующей емкостью и вспомогательным дросселем, о т л и ч а ю щ и й с я 25 тем, что, с целью расширения диапазона регули.рования выходного напряжения на нагрузке при сохранении высокой частоты коммутации, катушка вспомогательного дросселя, намотанная на двух ферромагнитных сердечниках, 30 включена согласно с катушкой коммутирующего дросселя, размещенной на первом сердечнике, и встречно с катушкой силового дросселя, размещенной на втором сердечнике.450357 фиг. 1 Составитель В. БрагинТехред М. Семенов дактор Т. Яно ектор О, Тюрин Заказ 781/14ЦН Подписив СССР нпография, пр. Сапунова Изд.1109 Тираж 811 И Государственного комитета Совета Мннис по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 415