Устройство для управления полупроводниковыми ключами

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сомз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Н 02 М 1/08 Государственный комитет СССР по делаи. изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЬКИКЛЮЧАМИ1 2 10 Устройство относится к преобразовательной технике и может быть использовано в формирователях импульсов управления тиристорами и силовыми транзисторами.Известны устройства для управления тиристорами, содержащее транзистор с цепями смещения и тиристор 13.Недостатком укаэанных устройств является невысокая надежностьНаиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату является устройство для управления полупроводниковыми ключами, содержащее последовательно соединенные источник постоянного напряжения и стабилизатор тока .параллельно выходам которого подсоединены управляемый ключ и датчик напряжения, подключенный своим выходом к управляющему входу управляемого ключа, при этом параллельно датчику напряжения подсоединены входные обмотки и импульсных трансформа-. торов с последовательно соединенными транзисторными ключами, базы которых соединены с выходами блока управления, при этом выводы каждой вторичной обмотки импульсных трансформаторов через диоды подсоединены к клеммам соответственно для подключенияуправляющего электрода и катода тиристора 2).Недостатком известного устройстваявляется невысокая надежность, обусловленная неоптимальностью форьы выходных импульсов управления.Цель .изобретения - повышение надежности устройства за счет улучшения формы импульсов управления.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве каждый импульсныйтрансформатор снабжен дополнительнойобмоткой с последовательно соединеннымдополнительным диодом, каждая из которых подключена параллельно датчикунапряжения,На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; нафиг,2 - эпюра выходного импульса.Устройство (фиг.1) содержит источник 1 постоянного напряжения, соединен ный со стабилизатором 2 тока, транзисторы 3-.5, импульсные трансформаторы 6-8, входные обмотки которых подсоединены между выходом стабилизатора 2 тока и коллекторами соответствующих транзисторов 3-5, а выходные обмотки- через диоды к клеммам для подключе 9554204ния управляющих электродов соответствующих полупроводниковых ключей 9-11.Управление транзисторами 3-5 осуществляется от предварительных каскадовблока 12 управления. Выход стабилизатора тока зашунтирован управляемым 5ключом 13, управляющий вход которогосвязан с выходом датчика 14 напряжения через релейный пороговый элемент15. Каждый импульсный трансформаторснабжен дополнительной обмоткой 16, 0которая через дополнительньй диод 17подключена параллельно датчику напряжения.Устройство для управления силовымиключами работает следующим образом. 15Предварительные каскады блока 12управления поочередно включают транзисторы 3-5, работающие в ключевомрежиме. Стабилизированный ток, поступающий от импульсного стабилизатора 202 тока, поочередно подается черезуказанные транзисторы и импульсныетрансформаторы 6-8 на управляющиепереходы полупроводниковых ключей 9-.11.25При отключении, например транзистора 3, сразу без паузы происходитвключение транзистора 4, при этомцепь для протекания тока стабилизатора 2 тока не разрывается, одновременно ток намагничивания импульсноготрансформатора 6 через дополнительнуюобмотку 16 и диод 17 создает Форсировку через импульсный трансформатор7 для включения полупроводниковогоключа 10. Когда происходит отключение транзистора 4, сразу выключается транзистор 5, и ток намагничиваниятрансформатора 7 через импульсныйтрансформатор 8 создает фороировкудля включения полупроводникового ключа 11,При пропадании управляющих импульсов все транзисторы 3-5 запираются.На выходе стабилизатора 2 тока возникают перенапряжения, которые через 45датчик 14 напряжения и релейный элемент 15 вызывают включение управляемого ключа 13,Напряжение на зажимах стабилиза"тора тока падает 1 релейный элемент15 возвращается в исходное состояние,управляемый ключ 13 запирается. Система работает, как стабилизатор напряжения на выходе стабилизатора ток 4, на холостом ходу и поддерживаетзаданное напряжение. При подаче очередного управляющего импульса от блока 12 управления один из.транзисторов 3-5 включается, напряжение на зажимах датчика 14 напряжения падает и управляемый ключ 13 выключается. На фиг.2 дана форма выходного импульса 18Использование изобретения обеспе" чивает формирование импульса оптимальной Формы, что позволяет уменьшить ток.уставки стабилизатора тока, так как он теперь необходим только для удержания тиристора во включенном состоянии. Это в свою очередь снижает потери в устройстве и его габариты, Формирование импульсов оптимальной формы сокращает время включения тиристора и уменьшает мощность, рассеиваемую на управляющем электроде, т.е. повышает надежностьформула изобретенияУстройство для управления полупроводниковыми ключами, содержащеепоследовательно. соединенные источник,постоянного напряжения и стабилизатортока, параллельно выходам которогоподсоединены управляемый ключ и датчик напряжения, подключенный своимвыходом к управляющему входу управляемого ключа, при этом параллельнодатчику напряжения подсоединены входные обмотки п импульсных трансформаторов,с последовательно соединеннымитранзисторными ключами, базы которыхсоединены с выходами блока управления, при этом выводы каждой вторичнойобмотки импульсных трансформаторовчерез диоды подсоединены к клеммамсоответственно для подключения управляющего электрода и катода тиристора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежностивключения ключей, в нем каждый импульсный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой с последовательносоединенным дополнительным диодом,каждая иэ которых подключена параллельно датчику напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 478398, кл. Н 02 М 1/08, 1975.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2800649/24-07,кл, Н 02 М 1/08, 1979.