Устройство для измерения времени выключения тиристоров

Союз Советскик Социалистических Республикщ 708266 ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свид-в(22) Заявлено 2304.76 (2 52739/18-25 с присоединением заявки М -31 26 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 0501.80 Бюллетень Но Дата опубликования опис 0130 72) Авторы иэобрете А, Грицевский, СС. Смирнов, В,В Кострицкнй, В.ИМартынов,огатов и О,Г. Чебовский) Заявите 4) ЕНИ ЭМЕРЕНИЯИРИСТОРОВ ОЙСТВО ДЛ ВЫКЛЮЧЕНИ 10 роме 30 Изобретение касается электронной техники и может быть использовано для контроля параметров тиристоров при, нх массовом изготовлении.Известно устройство для измерения 5 времени выключения тиристоров (1).Известно также устройство для из.мерения времени выключения тиристоров, содержащее. управляемый блок, источник импульсов прямого тока и источник обратного напряжения, в цепь нагрузки которого включены вспомогательный тиристор развязки и контролируемый тиристор, контролирующийблок, состоящий из .,встречно-последо- .15ватель но соединенных ограничителя об"ратного напряжения и ограничителяпрямого напряжения, которые подключены параллельно контролируемому тиристору, и датчика тока, соединенно= .20го последовательно с источником прямого повторного напряжения. При этомисточники прямого тока и обратноготока и напряжения соединены встречно-параллельно между собой и параллельно цепи, состоящей иэ последовательно соединенных контролируемого тирис тора и вспомогательного тиристора . развязки, который зашунтирован соптнвлением, Параллельно контролируе му тиристору подключены источник прямого повторного напряжения, цепь, состоящая из последовательно соединен-. ных дополнительного источника напряжения и диода развязки, и измерительный прибор. управляющее устройство программирует работу источников прямого тока и обратного тока и напряжения, контролируемого и вспомогательного. тиристоров и источника пря- мого повторного напряжения 2 .В этом устройстве к резистору, шунтирукцему вспсиогательный тиристор, предъявляются противоречивые требования. С одной стороны его величина должна быть не очень большой, чтобы все обратное напряжение было приложено к контролируемому тиристору. С другой стороны не очень большая величина.его приводит к неоправданному увеличению мощности источника прямого повторного напряжения.Введенный в схему диод развязки также требует. Специального выбора. Он должен быть высоковольтным и иметь малое время обратного восстановления. Однако, как известно, высоковольтные приборы получают, в конечном счете, за счет увеличения толщины кремниевой структуры (для увеличения .поверхности Фаски), что приводит к увеличению емкости базовой области, к увеличению накопленного заряда в базе илик увеличению времени жизни неосновных носителей в базе, т.е, к увеличению времени обратного восстановления. Следует также отметить, что уве",чичение площади фаски приводит куменьшению рабочей площади структурыт,е. к увеличению плотности тока через структуру и, следовательно, кболее высокой температуре структуры,,что также способствует увеличению,времени обратного восстановления. Таким образом требования к диоду раз:вязки предъявляются очень жесткие.у реальных высоковольтных приборов,.особенно при высоких температурах(140 С), время обратного восстановления может достигать б мкс. Такаявеличина времени обратного восстановления приводит к искажению Фронта(уменьшению скорости нарастания) прямого повторного напряжения, что приводит к грубым ошибкам при,измерениивремени выключения контролируемого ти",ристора, особенно при измерении времени выключения высокочастотных тиристоров у которых оно не превышаетзначения 12 мкс. Дополнительный источник напряжения ограничения долженобладать мальм реактивным сопротивле- ЗОнием, чтобы как можно меньше искажать фронт прямого повторного напряжения, что также приводит к увеличению мощности источника напряженияограничения, К недостаткам этого уст" З 5ройства следует также отнести невозможность автоматизации процесса измерения времени выключения иэ-эаручной регулировки величины прямоготока обратного тока и напряжения,амплитудь и скорости нарастания прямого повторного напряжения и визуального иэмерения величины времени вЫключения тиристора по измерительномуприбору, что приводит к низкой производительности труда. 45Цель изобретения - снижение потребляемой мощности.Это достигается тем, что в предложенное устройство параллельно вспомогательному тиристору развязки 5 Овключен быстродействующий управляе"мый однонаправленный ключ, соединенный с одним из выходов управляющегоустройства,На чертеже приведена структурная 55схема устройства для измерения времени выключения тиристоров .Устройство содержит источник 1прямого тока, источник 2 прямого повторного напряжения, ограничитель 3ооратного напряжения, контролируемыйтиристор 4, ограничитель 5 прямого, повторного напряжения, датчик тока б,вспомогат льный тиристор 7 развязки,быстродействующий, управляемый, однонаг равленный ключ 8 (напримерэ 5 электронная лампа), источник 9 обратного напряжения и управляющий блок10,Устройство работает следующим образом.В статике источн"к 1 прямого тока и источник 9 обратного напряжениявключены между собой встречно и параллельно цепи, состоящей.иэ последовательно соединенных контролируемого тиристора 4 с тиристором 7 развязки и цепи, состоящей из последовательно соединенных ограничителя 3обратного напряжения, ограничителя 5прямого напряжения и быстродействующего, управляемого, однонаправленного ключа 8 (например электронной лампы), Источник 2 прямого повторногонапряжения одним концом связан с общей точкой соединения катода контролируемого тиристора 4 и ограничителя3 обратного напряжения, а другим через датчик токов - с общей точкой,соединения анода контролируемого тиристора 4 с катодом вспсиогательноготиристора 7 развязки, одним концомбыстродействующего, управляемого, однонаправленного ключа 8 и одним концом ограничителя 5 прямого повторного напряжения, который, в свою очередь, связан с датчиком б тока. Датчик б тока соединен с управляющимустройством 10, которое связано также с источником 1 прямого тока, источником 9 обратного напряжения,контролируемым тиристором 4 и вспсиогательным тиристором развязки 7, быстродействующим, управляемым, однонаправ.ленным ключом 8, датчиком б тока иисточником 2 прямого повторного напряжения.По сигналу пуска, поступающему пошине 11, управляющее устройство 10вырабатывает сигнал, который включает контролируемый 4 и разделительный 7 тиристоры. От источника 1 прямого тока подается импульс прямоготока, Через промежуток времени, достаточный для полного включения тиристора 4, управляющее устройство 10включает источник 9 обратного напряжения и быстродействующий, управляемый, однонаправленный ключ 8. Импульсобратного напряжения источника 9 используется для форирования фронтаспада прямого тока и импульсов обратного тока в цепи контрЬлиру(моготиристора 4. По возрастанию обратноготоха через тиристор 4 до максимального значения, к нему начинает прикла"дываться обратное напряжение, которое ограничивается ограничителем 3обратного напряжения на заданномуровне. Благодаря ключу 8 величинаэтого напряжения зависит от обратного сопротивления вспомогательноготиристора 7 развязки, Через заданныйпрсиежуток времени, определяемый управляющим устройством 10, к тиристо708266 Форчула изобретения ЦНИИПИ Заказ 8478/40 Тираж 1019 Подписное Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ру 4 прикладывается прямое повторное напряжение с заданной скоростью его нарастания, которое ограничивается на заданном уровне ограничителем 5 прямого повторного напряжения. Этот заданный прсиежуток времени дискретно изменяется (уменьшается) управляюцим устройством. Частота изменения величины интервала этого времени 5 Гц, Одновременно с включением источника 2 прямого повторного напряжения управляющее устройство выключает быстродействующий, управляемый, однонаправленный ключ 8, предотвращая шунтировку прямого повторного напряжения, и стробирует сигнал с датчика б тока на время длительности фронта нарастания прямого повторного напряжения для исключения ложного срабатывания управляющего устройства 10 от сигнала с датчика б тока, возникающего из-за регистрации последним емкостных токов, протекающих через контролируемый тиристор 4 от воздействия фронта нарастания прямого повторного напряжения, так как величина емкостной составляющей .тока при больших значениях скорости нарастания напряжения (дП/Ж) может бытьзначительной.Когда импульс прямого повторного напряжения нарастает до амплитуды ограничения,через ограничитель 5 прямого напряжения начнет протекать ток. В результате этого ограничитель 5 выдает сигнал в датчик б тока, который теперь уже следит за величиной тока, протекающего через тиристор 4 от источника 2 прямого повторного напряжения в случае переключения" тиристора 4, Управляющее устройство 10 до тех пор дискретно уменьшает . интервал времени между моментом перехода прямого тока через нуль и моментом начала приложения прямого повторного напряжения, пока этот интервал времени не сделается настоль-ко малым, что накопленный заряд вбазе структуры не успевает рассасываться за это время и, следовательно,не в состоянии выдерживать приложения прямого повторного напряжения.Тиристор 4 при этом переключается.В этом случае датчик б тока выдаетсигнал в управляющее устройство 10,индикатор которого указывает значение интервала времени, предшествуюцего моменту переключения контролируемого тиристора 4, и выключает всеустройство,Устройство для измерения временивыключения тиристоров, содержацееуправляюций блок, источник импульсовпрямого тока и источник обратного напряжения, в цепь нагрузки которыхвключены вспомогательный тнристорразвязки и испытуемый тиристор, конт,ролирующий блок, состоящий из встречно-последовательно соединенных огра.ничителя обратного напряжений и ограничителя прямого напряжения, которые подключены параллельно испытуе"мому тиристору, и датчика тока, соединенного последовательно с источниЗО ком прямого повторного напряжения,о т л и ч а ю ц е е с я тем, что,с целью снижения потребляемой моцности, параллельно вспомогательному тиристору развязки включен быстродействующий, управляемый, однонаправленныйключ, соединенный с одним из выходовуправляющего устройства,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 240533, кл. 6 01 В 31/26, 1969.2. Авторское свидетельство СССРР 410341, кл. С 01 В 31/26 1974