Тиристорный ключ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Рвспублнн(22) Заявлено 02 ц 479 (21) 2746068/18-21 Н 03 К 17/04 Н 03 К 17/56 с присоединением заявки йоГоеудвретвеияыя комитет ссср яо аыви кзобретеннй,я открытий)енииградский ордена Ленина электротех ическийинститут им. В.И. Ульянова (Ленийа)( 71) Заявите 54) ТИРИСТОРНЫЙ КЛЮ 1 2Изобретение относится к импульс- ный коммутирующий элемент содержит ной технике и может быть использова- катушку ищуктивности, параллельно. но.в широтно-импульсных, регуляторах, которойподключены последовательно предназначенных для питания электро- соединенные конденсатор и дополнительдвигателей постоянного тока, а также ,иый управляемый вентиль, встречно.%для питания нагрузок, работающих . параллельно которому включен диод 2, в импульсном режиме. . Недостатком известного устройстваИзвестен полностью управляемый является дграниченный диапазон коммутиристорный ключ, в котором для га-.тируемых сигналов из-за того, что шения основного тиристора использу- максимальное значение напряжения, ется энергия предварительна заряжен- прикладываемого к основному тиристоного коммутирующего конденсатора, под- ру после переэаряда коююутирующего ключаемого с помощью коммутирую- . , конденсаТора, в несколько раз превыщего тиристора параллельно.коммутиру- шает напряжение основного источника ющей катушке индуктивнрсти, включен-. 1 ф питания, что приводит к необходимосной последовательно с нагрузкой(1 . ти использовать в данной схеме тирисНедостатком данного устройства, ис- торы с большим диапазоном по классу пользующего последовательно индуктив" й ограничивает область применения ную коммутацию, является значительйое . тиристорного ключа с последователь- перенапряжение, которое появляется Ю но.индуктивной коммутацией.при перезаряде коммутирующей .ем.- Цель. изобретения, - расширение кости иприкладывается к основному рабочего диапаэона, коммутируеьых тиристору. сигналов.Наиболее близким к предлагаемому Поставленная цель достигается по технической сущности тиристорный .тем, что в устройство, содержащее ключ содержит источник питания, основ. последовательно соедииенные источник ной коммутирующий элемент, например питания, основной тирнстор, катушку тиристор, дополнительный коммутирую- ,индуктивности, параллельно которой щийэлемент и нагрузку, параллельно подключены последовательно соединвикоторой включен диод, а дополнитель- З 6 ные конденсатор и дополнительныйЬтиристор, встречно-параллельно которому подключен первый диод, и нагруз.ку, параллельно которой подключенвторой диод, введены дополнительныйисточник питания и третий диод, при"чем дополнительный источник питания:-подключен параллельно конденсатору .катод третьего диода подключен к катоду основного тиристора, а анод егок отрицательной шине источника питания.10На чертеже изображена электрическая схема тиристорного ключа.Устройство содержит источник 1питания, основной тиристор 2, анодкоторого соединен с положительнойшиной источника питания, коммутирующую катушку 3 индуктивности и нагрузку 4; соединенные последовательно с основным тиристором 2. Параллельно нагрузке 4 подключен диод 5,подключенный катодом к катушке 3 ин- щдуктивности. Параллельно коммутирующей катушке 3 индуктивности подключен коммутирующий, конденсатор 6,тиристор 7, встречно-параллельно которому подключен диод 8. Коммутирующий конденсатор 6 подключен к до"полнительному источнику 9 питания,К катбду основного тиристора 2 под-.ключен катод дополнительного диода10, анод которого, подключен к отрицательной шине источника 1.Устройство работает следующимобразом.При подаче управляющего сигналана тнристор 2 источник 1.питаниячерез катушку 3 индуктивности подключается к нагрузке 4. Управляющийсигнал открывает тиристор 7 и коммутирующий конденсатор 6, заряженныйдо напряжения Ч ) Е, подключаетсяпараллельно катушке 3 индуктивности. 40К катоду тиристора 2 прикладываетсяобратное напряжение Нобр = У - Е итиристор 2 закрывается. В коммутирующем контуре начинается процесс перезаряда конденсатора 6, а ток на 45входе параллельно цепи, состоящейиз нагрузки 4 и диода 5, практическимгновенно спадает до нуля. В момент перехода напряжения на нонден"саторе 6 через -Е включается диод10 и параллельная цепь, состоящаяиз катушки индуктивности 3 и конденсатора 6, подключается параллельно нагрузке 4. В нагрузке формируется дополнительный импульс тока в форме затухающей полусинусоиды, длитель -15ность и амплитуда которого постоянны и определяются только параметрами катушки 3 индуктивности, конденсатора б и нагрузки 4.Таким образом, в нагрузке формируются два импульса тока - основной прямоугольный с регулируемой длительностью и дополнительный, полусинусоидальный с постоянными параметрами. Поскольку диод 10 во включенном состоянии снижает потенциал катода тиристора 2 до -Е, к этому тиристору прикладывается максимальноенапряжение, равное Е.Наличие постоянного по своим параметрам дополнительного полусинусоидального. импульса тока в нагрузке не влияет на широтно-импульсное регулирование среднего значения напряжения, в нагрузке, так как легко компенсируется соответственным уменьшением длительности основного имйуль-. са. По окончании процессов, в контуре коммутации конденсатор 6 от дополнительного источника 9 вновь заряжает - ся до напряжения Ч.Применение изобретения позволяет снизить рабочее напряжение основного тиристора и применить его для коммутации высоких напряжений.формула изобретенияТиристорный ключ, содержащийпоследовательно соединенные источникпитания, основной тиристор, катушкуиндуктивности, параллельно которойподключены последовательно соединенные конденсатор и дополнительный тиристор, встречно"параллельно которому подключен первый диод, и нагрузкупараллельно которой подключен второйдиод, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения рабочего диапазона, в него введены дополнительныйисточник питания и третий диод, причем дополнительный источник питанияподключен параллельно конденсатору,катод третьего диода подключен к ка"тоду основного тиристора, а анод .его - к отрицательной шине источникапитания.Источники информации,принятые во внимание при .экспертизе1. Глазенко Т.А. Полупроводниковые преобразователи в электропривоцах постоянноГо тока. л., "энергия",,1973.2. Авторское свидетельство СССРР 483787, Н 03 К 17/04 17/5606.09 73 (прототип).Тираж 988Государственного келам изобретений иМосква, Ж, Рауш Подписноемитета СССРткрытнйкая наб., д. 4/5