Способ управления тиристором

Изобретение относится к электростехнике и может быть использовано дляуправления тирцсторами в преобразователях автономных источников электро 5ритания, к которым предъявляются вы"окне требования в отношении массо абаритных показателей системы управления.Целью изобретения является уменьшение мощности сигнала управления.На фиг. 1 изображена принципиальйая схема одного из возможных устройств, реализующих данный способ;на фиг, 2 и 3 - графики, поясняющие 15,его работу.Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 постоянного напряжения,один полюс которого соединен с эмит 1тером транзистора 2 и через резистор 3 с эмиттером транзистора 4, егобаза соединена с коллектором транзистора 2 и через резистор 5 с коллектором транзистора 6, между коллекторомъси эмиттером транзистора 2 включен резистор 7, эмиттер транзистора 6 соединен с вторым полюсом источника 1питания и с катодом тиристора 8, управляющий электрод которого соединенс коллектором транзистора 4 непосред Оственно и со своим катодом через резистор 9.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии транзистор 6 35закрыт отрицательным сигналом, пода 6ваемым на его базу. Транзисторы 4и 2 вследствие этого также закрыты.Тепловой ток транзистора 4 протекаетчерез резистор 9 и создает малое падение напряжения в цепи управляющийэлектрод - катод, не приводящее коткрываниютиристора 8. При подачеположительного перепада напряженияна базу транзистора 6 он открывается, обеспечивая тем самым протеканиебазового тока транзистора 4 следовательно транзистор 4 тоже открывается, в его коллекторной цепи протекает ток 1, = 1 у. На управляющийэлектрод тиристора подается сигналуправления. Транзистор 2 обеспечивает постоянство тока, протекающего через резистор 3 и эмиттер транзистора 4 за счет регулирования тока ба 55зы транзистора 4. Следовательно,в цепи управляющего электрода тиристора 8 протекает постоянный ток управления 1 Для уяснения способа управления тиристором обратимся к фиг, 2, на которой приведены характеристики управления тиристором данного типа Бу - "Й(1 у). Разброс характеристик управления тиристоров данного типа лежит в,пределах линий 10 и 12, Линия 13 ограничивает сигнал управления по допустимой мощности, рассеиваемой на переходе управляющий электрод " катод. Линия х - нагрузочная прямая источника сигнала управления, характеризующая способ-прототип. Линия у представляет собой линию 11 нагрузки устройства, управления, реализующего предлагаемый способ. Заштрихованная область - область значений напряжения и тока сигналов управления, при которых включение тиристора данного типа не гарантировано, При этом значенияЦуг и 1 определяют нижнюю границу зоны гарантированного включения.На фиг. 3 изображены выходные характеристики транзистора 4, необходимые для уяснения принципа работы устройства управлечия на фиг. 1. По предельным характеристикам управления тири",тором (фиг. 2) определяют отпирающий ток и напряжение управления, соответствующие нижней границе зоны гарантированного включения тиристора - Пу, 1 у, определяют предельно допустимые ток и напряжение управления, соответствующие верхней границе зоны гарантированного включения, которые ограничены линией 13 (фиг.2) по допустимой мощности, рассеиваемой на переходе управляющий электрод - катод тиристора 8, формируют эталонные сигналы тока и напряжения управления, формирование эталонного сигнала напряжения осуществляют выбором напряжения источника питания Ед. Напряжение источника питания должно быть таким, чтобы при- 1 уг у Еп Пуг + Цкь + Цэ, где Б, - минимальное напряжениеуправления, при которомтиристор включается фиг 2;- падение напряжения нарезисторе.3 при стабилизации тока управления;Пм - напряжение между коллектором и эмиттером транзистора 4, необходимыедля его работы в активномрежиме.При подаче на базу транзистора 6 положительного напряжения транзисторы 6, 4, 2 открываются, на управляющий электрод тиристора 8 поступает напряжение управления Ц, в случае, если Бз ( Бз, при 1 ч = 1 з, транзистор 4 работает в активном режиме и .рабочая точка находится правее точки А на фиг.3., при этом стабилизируется ток через резистор 3, так как Б, транзистора 2 постоянно и БЬ, = Ц если ток через резистор 3 изменится, то изменится и 1- коллекторный ток транзистора 2, при этом изменится базовый ток транзистора 4 1 так, чтобы Ц соав. Таким образом если транзистор 4 работает в активном режиме, то стабилизируется его ток в коллекторной 20 цепи и в цепи управляющего электрода тиристора 8. Соответствующим выбором величины резистора 3 обеспечивается стабилизация тока в цепи управляющего электрода на уровне 1 ч 1 гДпя этого необходимо, чтобыПзоз1 чгТаким образом, при включении тран- ЗО зистора 4 на управляющий электрод подается сигнал управления, при этом .осуществляется сравнение напряжения управляющий электрод - катод с напряжением источника питания Ец, Если на- З 5 пряжение управления меньше или равно П ( Е з;. В - Бщ, то транзистор 4 работает в активном режиме за счет транзистора 2 и осуществляется стабилизация тока в цепи уп равляющего электрода тиристора 8В случае если УчБчг при 1 ч = 1 зг, то нарушается условие работы транзистора 4 в активном режиме, падение напряжения между коллектором и эмит тером транзистора 4 П уменьшается. Приэтом рабочая точка на характеристиках транзистора 4 (фиг, 3) переме,щается левее точки А, ток через резистор 3 и транзистор 4 не остается 5 О ,постоянным и уменьшается, а напряжение управления Бч = Еп - Б Бкпревышает напряжение Б, на небольшую величину, Ток в цепи управляющего электрода уменьшается до величины, определяемой пересечением вольт-амперной характеристики управляющего электрода и линии по уравнению: Б = Е - Б - У, . Напряжение управления при этом остается приблизительно равным эталонному сигналу напряжения.Таким образом, устройство, реализующее предлагаемый способ упранления, работает так, что линия нагрузки охватывает зону гарантированного вкл:очения. За счет этого уменьшаюся ток и напряжение управления тиристором 1, П, а значит и мощность сигнала управления по сравнению со способом прототипом, Кроме того, за счет этого может быть также уменьшена установленная мощность и улучшены массогабаритные показатели устройства, реализующего способ.Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить и мощность сигнала управления,Формула изобретенияСпособ управления тиристором, заключающийся в том, что по предельным характеристикам управления тиристо" ров определяют отпирающие значения тока и напряжения управления, соответствующие нижней границе зоны гарантированного включени тиристора а также предельно допустимые значения тока и напряжения управления, формируют сигнал управления тиристором, значения тока и напряжения которого не превышают предельно допустимых, прицем значение тока или напряжения превышает значение, соответствующее отпирающему, о т л ича ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения мощности сигнала управления, задают эталонные значения тока и напряжения управления с величиной не меньше отпирающего значения, измеряют напряжение управления, сравивают его значение с эталонным и вслучае, если эталонное значение превышает величину напряжения управления, величину тока управления поддерживают равной его эталонному значению, а в случае, если величина напряжения управления превышает эталонное значение, величину тока управления уменьшают до значения, обеспечивающего равенство значений напряжения управления и эталонного., цкзнин Составитель Техред Л. Оли еркулова орректор Г. Реше Бандур актор 66 Заказ 4861 52 5 од ул. Проектная, 4 производственно-полиграфическое предприятие, г Тираж ВНИИПИ Госуд по делам 3035, Москва, рственногзобретенийЖ, Рауш Подпкомитета СССРи открытийская наб., д.