Устройство для управления тиристором

Оп ЫХА-И е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистических Республ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. с 2) Заявлено(5 3.02,77 (2 ем заявк 2448593/2йо 02 Р 13/1 с присоедине омите сударствеииый к СССР о делам изобре и открытий(54) УСРОИСТВО щен стройстность,ощного в Изобретение относится к устройствам для управления вентильными преобразователями и может найти применение в различных электротехнический установках, в частности, в мощных тиристорных преобразователях постоянного тока и тиристорных преобразователях частоты, тиристоры которых находятся на различных потенциальных уровнях.Известны устройства для управления тиристорами, предназначенные для формирования широких отпирающих импульсов силовых тиристоров в виде пакетов импульсов с форсировкой их начальной части, Эти устройства сложны, громоздки и имеют низкий коэффициент полезного действия 11 .20Известно также устройство для управления тиристором, которое со- держит магнитно-транзисторный авто- генератор, выходной блок с трансформатором и выпрямителем, дополнительные источники питания и транзисторные ключи 2).Недостатком известного у а является повышенная слож обусловленная применением м двухтактного автогенератора с магнитной связью, узла Форсированногозапуска и срыва генерации, узла форсировки начальной части отпирающего импульса с дополнительным источниКом питания,.Многообмоточногоимпульсного трансформатора и двухполуперисдного выпрямителя,Целью изобретения является упроие устройства,Для этого устройство для управле-.ния тиристором, содержащее импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого через однополупериодныйвыпрямитель подключена к управляющему электроду тиристора, ключ,основные клеммы которого включеныпоследовательно с первичной обмоткой импульсного трансформатора иисточником питания, и мультивибратор,выход которого подключен к управляющеклемме ключа, снабжено одновибратором, инвертором и двумя диодами,причем первый вход мультивибраторасоединен с анодом диода, катод которого подключен к входу одновибраторе)выход которого соединен со входоминвертора, выход инвертора подключенк катоду, другого диода, анод которогосоединен со вторым входом мультивибратора.На Фиг. 1 представлено устройство для управления тиристорами; фиг. 2 временные диаграммы работы устройства. 5Устройство для управления тиристором содержит одновибратор 1, вход которого подключен к входной клемме 2. Выход одновибратора 1 соединен с входом инвертора 3. К выходу инвертора 3 подключен катод диода 4. Анод диода 4 подключен к входу 5 мультивибратора б, К входу 7 мультивибратора 6 подключен. анод диода 8, катод которого соединен со входом одновибратора 1. Выход мультивибратора б подключен к управляющей цепи клю-, чевс)го элемента 9, одна из основных клемм которого соединена с источником 10 питания, а другая клемма подключена к первичной обмотке 11 импульсного трансформатора 12, Вторая клемма обмотки 11 трансформатора 12 подключена к другой клемме источника 10 питания. Вторичная обмотка 13 трансформатора 12 подключена одной клеммой к катоду силового тиристо. ра 14, а другой - к аноду диода 15, катод которого подключен к управляющему электроду силового тиристора 14.Работа .устройства состоит в сле дующем.В исходном состоянии, когда положительные импульсы на входной клемме 2 отсутствуют (фиг. 2, а), на выходе одновибратора 1 нулевой потенциал 35 (фиг. 2, б), на выходе инвертора 3 положительный потенциал (Фиг. 2, в). При этом диод 4 закрыт, диод 8 открыт и шунтирует эмиттер-базовую цепь транзистора мультивибратора б, свя занного б входом 7. Мультивибратор б в этом случае находится в заторможенном состоянии, На его выходе присутствует нулевой потенциал (фиг. 2, г), что соответствует разомкнутому состоянию ключевого45 элемента 9, отсутствию тока в обмотках 11 и 13 трансформатора 12, и отсутствию импульса на управляющем перехбде силового тиристора 14 (Фиг.2, д). 50На входную клемму 2 устройства поступает входной положительный импульс (фиг. 2, а). При этом на выхсде одновибратора 1 появляется положительный импульс длительностью 1 55 (Фиг, 2, б). На выходе инвертора 3нулевой потенциал (Фиг2, в) . Диод 4 отпирается на время 1, задаваемое одновибратором 1. Диод 8 поддействием. входного импульса (фиг 2,а) запирается, что переводит мульти- вибратор 6 в другое устойчивое состояние на время 1, На его выходе Формируется положительный импульс (Фиг. 2, г), на это же время ( 1 ф, )замыка етс я ключев ой элемент 9, подключая обмотку 11 трансформатора 12 к источнику 10 питания, На управляющем переходе силового тиристора 14 формируется импульс длительностью 1 (фиг, 2, д), обеспечивающий Форсированное включение тиристора 14,В момент времени 1(фиг. 2, в) на выходе одновибратора 1 появляется нулевой потенциал (фиг, 2, б), На выходе инвертора 3 - положительный потенциал (фиг, 2, в), что запирает диод 4, Мультивибратор 6 переходит в автоколебательный режим, так как диоды 4 и 8 заперты положительньщ потенциалом на их катодах и не воздействуют на базовые цепи мультивибратора б. При этом на выходе мультивибратора появляется серия положительных импульсов (фиг. 2, г). Диод воздействием этих импульсов ключевой элемент 9 периодически замыкает, подключая обмотку 11 трансформатора 12 к источнику питания, и на управляющем переходе силового тиристора, 14 формируется серия импульсов (фиг. 2, д), частота и длительность которых определяется хронирующими цепями мультивибратора бдлительность импульса, формируемая одновибратором 1, и амплитудатока обмотки 13 трансформатора 12выбираются такими, чтобы ампер-секундный интеграл первого импульса былбольше паспортного отпирающегодля данного типа тиристора, чтообеспечивает накопление в структуретиристора избыточного заряда большекритического заряда включения и форсированный запуск тиристора, Частотагенерации мультивибратора б и длительность формируемых им импульсоввыбирается такими, чтобы в паузахмежду импульсами избыточный заряд вструктуре тиристора был не менееего критического заряда включения,что обеспечивает поддержание тиристора во включенном состоянии на всевремя действия импульсов на егоуправляющем переходе. Поэтому серияимпульсов (фиг, 2, д) эквивалентнапо управляющему воздействию отпирающему импульсу, представленномуна фиг. 2, е, полученному усреднением по периоду импульсов фиг. 2, д.При этом обеспечивается форсировкавключения тиристора, а мощность,потребляемая на управление, посравнению с известным устройствомне изменяется,По окончанию входного импульса(фиг. 2, е) отпирается диод 8,мультивибратор б пер-водится в следующий режим, размыкается ключевойэлемент 9. На управляющем переходе .силового тиристора 14 напряжениеотсутствует.708481 15 Формула изобретения Составитель О, Наказнаядакто Ю. Челюканов Тех едЛ,Ал е ова Тираж 783 Поенного комитета СССРетений и открытийРа ская наб. . 4 5 исн каз 8511/51ЦНИИПИ Государствпо делам изобр 11 ИЬ Москва ж-З 5 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,Таким образом, данное устройство благодаря применению одновибратора, инвертора, мультивибратора, ключевого элемента, двухобмоточного трансформатора, однополупериодного выпрямителя имеет меньшее количество 5 элементов, меньшие габариты и стоимость и формирует широкие, отпирающие импульсы с форсировкой их начальной части.При этом устройство имеет в 2-4 раза меньше габариты, в 1,5-2 раза меньшую стоимость и большую надежность. Устройство для управления тиристором, содержащее импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого через однополупериодный выпрямитель подключена к управляющему электроду тиристора, ключ, основные клеммы которого включены последовательно с первичной обмоткой импульсного трансформатора и источникомпитания, и мультивибратор, выходкоторого подключен к управляющейклемме ключа, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения,оно снабжено одновибратором, инвертором и двумя диодами, причемпервый вход мультивибратора ссединенс анодом диода, катод которого подключен к входу одновибратора, выходкоторого соединен со входом инвертора, выход инвертора подключен ккатоду другого диода, анод которогосоединен со вторьм входом мультивибратора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Японии 9 47-44227,кл. 56 Р 2, 1972,2. Писарев А,Л Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями. М Энергия, 1975,с. 231.