Устройство для управления тиристором

(19) ( и 4 Н 02 М 1/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(75) Е.И.Кожанов, Ю.В.Ермолаев, А.А.Мишустин и Ок Ден Ким (53) 621.316,727(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР Ф 801220, кл. Н 02 М 1/08, 1979.Писарев А.Л., Деткин Л,П. Управление тиристорными преобразователями. - М.: Энергия, 1975, с. 240, рис. 6.25.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОМ(57) Изобретение относится к системам управления тиристорами и может найти применение в различных электротехнических устройствах. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства для управления тиристором, При появлении отрицательного напряжения на аноде тиристора 10, когда потенциал катода динистора 17 относительно его анодастановится меньше на величину пробоя,динистор 17 открывается. При зтом отисточника 12 постоянного напряжениячерез резистор 11, конденсатор 16,динистор 17, диод 18 протекает ток,вызывающий почти полное падение напряжения источника 12 на резисторе11, которое направлено встречно отпирающему импульсу и при заряженномконденсаторе 4 компенсирует его полностью. Т.о., устройство обеспечиваетудержание отпирающего импульса навсем интервале проводимости тиристора 10 и снятие импульса при появленииотрицательного напряжения на его аноде. 1 ил. Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУИзобретение относится к системам управления тиристорными преобразователями и может найти применение в различных электротехнических устройСтвах.Целью изобретения является повышение надежности устройства для управления тиристором путем управления моментом снятия управляющего импульСа при появлении отрицательного напряжения на аноде тиристора.На чертеже представлена схема устройства для управления тиристором.Устройство для управления тиристором содержит импульсный трансформатор 1, управляемый фазосмещающим устройСтвом - пачками прямоугольных импульеов, диодный мост 2, катодный выход которого соединен с резистором 3 и конденсатором 4 узла 5 форсировки отпнрающего импульса. Выход узла 5 форировки соединен с резистором 6, аноом динистора 7 и катодом диода 8, составляющими ключевой элемент 9. Резистор 6 соединен с анодом управляемого данным устройством тиристора 10, Катод динистора 7 и анод диода 8 подсоединены к резистору 11 и положительному полюсу источника 12 постоянного напряжения, которые входят в узел 13 формирования запирающего импульса, содержащего также резисторы 14 и 15, конденсатор 16, динистор 17 и диод 18. Причем катод диода 18 соединен с отрицательным полюсом источника 12, а его анод с катодом динистора 17 и резистором 14, который подключен к аноду тиристора 10, Анод динистора 17 соединен с параллельно включенными резистором 15 и конденсатором 16, подключенными к резистору 11 и управляющему, электроду тиристора 10. К управляющему электроду тиристора 10 подключены также параллельно соединенные конденсатор 19 и резистор 20 узла 21 форМирования дежурного импульса, резистор 22 и катод стабилитрона 23 узла 24 отрицательного смещения. Резистор, 22 подключен к отрицательному полюсу источника 25 постоянного напряжения, положительный полюс которого и анод стабилитрона 23 соединены с катодом тиристора 10.Не подключенные к управляющемуэлектроду тиристора 10 выводы конденсатора 19 и резистора 20 связаны санодом светодиода оптрона 26, катод которого соединен через резистор 27с катодом тиристора 10, Катодфоторезистора оптрона 26 связан с катодным выходом диодного моста 2, а анодфототиристора - с положительным полюсом источника 28 постоянного напря-,жения, отрицательный полюс которогосвязан с катодом тиристора 10. Элементы 26 - 28 входят в узле 21 формирования дежурного импульса 21.Устройство для управления тиристором работает следующим образом,В исходном состоянии динистор 17 15 открыт, от источника. 12 по цепи резисторы 11 и 15 - динистор 17 - диод18 протекает ток, создавая незначительное падение напряжения на резисторе 11 и падение напряжения на ре зисторе 15, близкое по величине к напряжению источника 12 (сопротивлениерезистора 11 много меньше сопротивления резистора 15), Конденсатор 16заряжен до величины, близкой напряже нию источника 12. От источника 25постоянного напряжения через стабилитрон 23 и резистор 22 течет ток,создавая незначительное падение на"пряжения на стабилитроне 23 по пря мой ветви вольтамперной характеристики, которое является отрицательнымсмещением на управляющем электродетиристора 10, Конденсатор 19 узла 21формирования дежурного импульса не 35 заРяжен . В момент появления положительного напряжения на аноде тиристора 10, превышающего напряжение про. боя динистора 7, динистор 7 открывается.140 Ток, протекающий по цепи анод тиристора 10 - резистор 6 - динистор 7 резистор 11 - стабилитрон 23 - катодтиристора 10, ограничен значительнойвеличиной резистора 6 и всегда мень ше тока, протекающего через стабилитрон 23 от источника 25 отрицательного смещения, и на стабилитроне 23сохраняется отрицательная полярность.Момент появления и продолжительностьпачки прямоугольных импульсов на вторичной обмотке трансформатора 1 определяются сигналом фазосмещающего устройства, Широкий импульс, сформированный диодным мостом 2, по амплитуде равен напряжению прямоугольныхимпульсов с трансформатора 1, пустьеоколо 25 В, Если динистор 7, противноенапряжение которого выбрано болеевходного, т.е. более 25 В, не был1422321 10 15 20 25 35 4045 предварительно открыт. положительнымнапряжением на аноде тиристора 10,то на управляющий электрод тиристора10 Отпирающий импульс не проходит,При открытом динисторе 7 широкий управляющий импульс. с диодного моста 2проходит на управляющий электрод тиристора 10 по цепи разряженный конденсатор 4 узла 5 форсировки отпирающего импульса - открытый динистор 7 -резистор 11 - управляющий электродтиристора 10 - катод тиристора 10.Форсированное напряжение на управляющем электроде тиристора 10 ограничивается стабилитроном 23 на уровне15 В. При появлении отпирающего импульса через светодиод оптрона 26 проходит импульс зарядного тока конденсатора 19, величина которого ограничивается резистором 27. Этот импульсвключает фототиристор оптрона 26, ив.цепи прохождения отпирающего импульса для тиристора 10 оказываетсявключенным источник 28 напряжением50 В. Таким образом формируется дежурный импульс, который удерживаетсядо появления отрицательного напряжения на аноде тиристора 10. Длительность дежурного импульса не зависитот продолжительности пачки импульсовФСУ. По мере зарядки конденсатора4 амплитуда отпирающего импульса снижается по экспоненте до напряженияоколо 8 В не сразу, а с того момента,когда напряжение на управляющем электроде тиристора 10 становится меньшенапряжения стабилитрона 23. До ука 1 занногомомента амплитуда отпирающего импульса удерживается на уровненапряжения стабилизации около 15 В. К моменту появления отпирающего импульса конденсатор 16 заряжен через открытый динистор 17 до напряжения, близкого напряжению источника 12 (около 20 В) . При появлении отпирающего импульса падение: напряжения на резисторе 11 вызывает прекращение тока через динистор 17 и его выключение. Конденсатор 16 разряжается через резистор 15, При появлении отрицательного напряжения на аноде тиристора 10, когда потенциал катода динистора 17 относительно его анода становится меньше на величину напряжения пробоя, динистор 17 открывается. При этом от источника 12 по це. пи резистор 11 - конденсатор 16 открытый динистор 17 - диод 18 протекает ток, вызывая при незаряженном конденсаторе 16 почти полное падение напряжение источника 12 на резисторе 11. Это падение напряжения направлено встречно отпирающему и при заряженном конденсаторе 4 компенсируетего полностью. Динистор 7 и фототиристор оптрона 26 выключаются, и схема приходит в исходное состояние.Диод 8 предназначен для защиты динистора 7 от обратного напряжения, резистор 20 обеспечивает цепь разрядки конденсатора 19, а диод 18 - снижение потенциала катода закрытого динистора 17 относительно его анода при нарастании отрицательного напря жения на аноде тиристора 10. Таким образом, устройство для управления тиристором обеспечивает удержание отпирающего импульса на всем интервалепроводимости тиристора и снятие импульса при появлении отрицательного напряжения на аноде тиристора. При этом отсутствие отпирающего импульса однозначно соответствует закрытому состоянию тиристора. Это свойство устройства для уп.равления тиристором можно использо 30 вать для создания надежной схемы датчика состояния группы тиристоров в быстродействующих тиристорах, приводных с раздельным управлением. Формула изобретения Устройство для управления тиристором, содержащее входной импульсный трансформатор, выводы вторичной обмотки которого подключены к входу выпрямителя, тиристорную оптопару, параллельно соединенные первый коксденсатор и первый резистор, второй конденсатор и второй резистор, третий резистор, предназначенный для ,подключения в цепь управляющего электрода тиристора, четвертый резистор, один вывод которого соединен с катодом светодиода тиристорной оптопары,пятый резистор, один вывод которого предназначен для соединения суправляющим электродом тиристора,первый диод, о т л и ч а ю щ е е с, ятем, что, с целью повышения надежности ВВедены Второй диод перВый ивторой динисторы, третий конденсатор,.стабилитрон,. шестой, седьмой, Восьмой резисторы и три источника постоянного напряжения, причем первый вы1422321 Составитель А.МеркуловаРедактор О,Головач Техред М,Ходанич Корректор А.Обручар Заказ 4437/53 Тираж бб 5 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР о по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ход выпрямителя соединен с точкойсоединения первых выводов первого конденсатора и первого реэистора, вторые выводы которых соединены с5первым выводом шестого реэистора,второй вывод которого соединен с первым выводом седьмого резистора и предназначен для подключения к аноду тиристора, второй вывод седьмого резисто О ра соединен с анодом первого диода и катодом первого динистора, анод которого соединен с первыми выводами :второго конденсатора и второго резистора 1 другие Выводы которых пред :назначены для подключения к управляющему электроду тиристора, катод первого диода соединен с отрицательным выводом первого источника постоянного напряжения, к положительному выводу которого подключены катод второго динистора и анод второго диода, анод и катод которых соответственно соединены с первым выводом шестого резистора, второй выхоД выпрямителя предназначен для соединения с катодом тиристора и соединен с отрицательным выводом второго источникапостоянного напряжения, вторым выводом четвертого резистора, положительным выводом третьего источника постоянного напряжения и анодом стабили"трона, катод которого предназначен4 ля соединения с управляющим электро -дом тиристора, отрицательный выводтретьего источника постоянного напряжения соединен с вторым выводом пятого резистора, анод светодиода тиристорной оптопары соединен с первыми выводами третьего конденсатора ивосьмого резистора, вторые выводы которых предназначены для соединенияс управляющим электродом тиристора,положительный вывод второго источника постоянного напряжения соединенс анодом фототиристора, тиристорнойоптопары, анод которого соединен спервым выходом выпрямителя, первыйвывод третьего резистора соединен сположительным выходом первого источника постоянного напряжения, а второй .- с вторым выводом второго ре,зистора,