Статический ключ постоянного тока

(н 1738165 ОП И С АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетскик Социалистическик Республик(22) Заявлено 160677 (21) 2495923/18-21с присоединением заявки Мо Н 03 К 17/56 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения З.В. Французович и С,П. Кальвенас Ордена Трудового КрасногоЗнамени институт физики полупроводников АН Литовской ССР(71) Заявитель,(54) СТАТИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к области- электротехники и может быть использовано для коммутации сильных токов и формирования мощных длительных импульсов тока.Известен ключ постоянного тока, содержащий силовой и коммутирующий тиристоры, катоды которых подключены к отрицательной шине источника питания, конденсатор, включенный между анодами тиристоров, зарядный резистор, подключенный между анодом коммутирующего тиристора и положительной шиной источника питания, причем нагрузка включена между анодом силового 15 тиристора и положительной шиной источника питания 11.Недостаток ключа - потеря управляемости при случайном одновременном отпирании обоих тиристоров, 20Изв естен 6 еск онтактный выключа тель, содержащий силовой и коммутирующий тиристоры с блоком управления ими, конденсатор, включенный между: катодами тиристоров, цепь заряда конденсатора и п-р-п-транзистор, эмиттер которого подключен к аноду коммутирующего тиристора, коллектор - к аноду силового тиристора, а база.- ,к катоду силового тиристора. 30"2Такой выключатель при одновременнолм включении обоих тиристорбв становйтся неуправляемым, кроме того, КбД"его сравЪКтельнлб невысок имощность коммутируемого сигнала ограничена, допустим током транзистора, чтт исключает возможность применения выключателя в сильноточных цепях (2. Цель изобретения - повышение надежности, КПД и коммутируемой мощностиДля достижения поставленной цели в статическом ключе постоянного тока, атссдериайем силовой тирйалиотГ,нагрузку, коммутирующий тиристор, коммутирующий конденсатор и блок управления, выходы которого подключены к управляющйм электродам силового и коммутируюЩего тиристоров, одна обкладка коммутирующего конденсатора подключена к точке соединения первого токового вывода силового тиристора и первого вывода нагрузки,второй вывод которой подключен к первой клемме источника питания, к второй клемме которого подключены второй токовый вывод силового тиристора и втОрой токовый вывод, коммутирутощего тиристора, к первому токовому выводу которого подключена вторая обкладка, коммутирующего кон738165 циального сопротивления на вольтемперной характеристике Й-типа). Врезультате нагрева током, протекаЫщим через элемент 8 и открытый коммутирующий тиристор 3, элемент 8 скачком переходит из состояния высокойпроводимости н состояние низкой проводимости, что приводит к уменьшениютока через открытый коммутирующий тиристор 3 до величины, меньшей токаудержания, при этом коммутирующийтиристор 3 запирается. По окончанииописанного процесса тиристоры 1 и 3находятся н запертом состоянии, иключ не потребляет энергии от источника питания.Применение в статическом ключепостояннбго тока зарядного элементав виде элемента с В-образной вольтамперной характеристикой позволяетобеспечить восстановление упранляе мости ключа при случайном одновременном отпирании обоих тиристоров,увеличить коммутируемую мощность, котораяограничивалась тразистором, и повысить КПД, так как после запираиия 25 силового тиристора ключ не потребляетэнергии от источника питания,Формула изобретения денсатора, между первым токоным выводомкоммутирующего тиристора и первойклеммой источника питания включенэлемент с Б-образной вольт-амперной.характеристикой, например позистор,На фиг. 1 и 2 представлен ключ,два вариантаВ статическом ключе постоянноготока, содержащем силовой тиристор 1,нагрузку 2, коммутирующий тиристор 3,коммутирующий конденсатор 4 и блок 5упранления, ныходы которого подключены к управляющим электродам силовогои коммутирующего тиристорон, одна обкладка коммутирующего конденсатора 4подключена к точке соединения первого токового вывода силового тиристора 1 и первого вывода нагрузки 2,Второй вывод нагрузки подключен кпервой клемме источника б питания, квторой клемме 7 которого подключены,второй токовый вывод силового тиристора 1 и второй токовый вывод коммутирующего тиристора 3, к первому токовому выводу которого подключена вторая обкладка коммутирующего конденсатора 4. Между токовым (первым) выводом коммутирующего тиристора 3 и первой клеммой источника б питания включен элемент 8 с И-образной вольт-амперной характеристикой, например позистор, 30Статический ключ постоянного токаработает следующим образом.В исходный момент тиристоры 1 и 3заперты. С приходом с блока 5 управления сигнала, отпирающего силовойтиристор 1, начинает протекать ток35через нагрузку 2. Одновременно протекает ток заряда конденсатора 4 через открытый тиристор 1 и элемент 8.Заряд конденсатора полярностью, указанной на чертеже, заканчивается че- "Орез время, определяемое величиной емкости конденсатора 4 и сопротивлением элемента 8,В дальнейшем открытый тиристор 1пропускает ток через нагрузку 2, а 4цепь коммутации энергии не потребляет. Для запирания ключа с блока 5,управления поступает сигнал, отпирающий коммутирующий тиристор 3. Напряжение. заряженного конденсатора 4 через открытый коммутирующий тиристор 3прикладывается к открытому силовомутиристору 1 полярностью, противоположной направлению его проводимости,Силовой тиристор 1 запирается этимнапряжением.55Одновременно нагрузкой коммутирующеготиристора 3 является элемент 8,режим работы которого выбран таким,чтобы напряжение, приложенное к немув момент включения коммутирующего тиристора 3, было равным или большимнапряжения переключения сопротивления (участок отрицательного ди(ФФеренСтатический ключ постоянного тока, содержащий силовой тиристор, нагрузку, коммутирующий тиристор, коммутирующий конденсатор и блок управления, выходы которого подключенык управляющим электродам силового икоммутирующего тиристоров, одна обкладка коммутирующего конденсатораподключена к точке соединения первого токового вывода силового тиристора и первого вывода нагрузки, второйвывод которой подключен к первойклемме источника питания, к второйклемме которого подключены второйтоковый вывод силового тиристора инторой токовый вывод коммутирующеготиристора, к первому токовому выводукоторого подключена вторая обкладкакоммутирующего конденсатора, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности, КПД икоммутируемой мощности, между первымтоковым выводом коммутирующего тиристора н первой клеммой источника питания включен элемент с В-образнойвольт-амперной характеристикой, например позистор,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Тиристоры. Технический справочник. Перевод с английского под ред.Лабунова В,А. и др 1971, с, 189,рис. 8-132. Авторское свидетельство СССРР 538489, кл. Н 03 К 17/56, 24.07,72.актор Т. Рыбало Тираа 995 . Подп ЦНИИПИ Государствейного кбмитетаПо делам изобретений и открытий 3035, Москва, ЖРаушская наб.,Эаказ 28 исноеСССР ктная,илиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул.