Устройство для управления полупроводниковым вентилем

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетР 2360116,3 Р 2360639,5 (43) Опублико осударственный квинтетСовета Министров СССРоо делам нзаоретеннйн открытий(45) Дата опубликования описания 18.08.7 Иностранцырих Леовальд и Якоб Шенк (ФРГ) 72) Авторы изобретения ар ностранная фирма(ФРГ) 1) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ВЕНТИЛЕМьной цепочкой щего сопротив.юченной парал.азанного транпочки связана с Изобретение относится к устройствам преобравательной техники и может быть использовано в ормирователях импульсов управления тиисторами. Известно устроиство для управления полупроводниковым вентилем, в частности тиристором, в котором источник сигнала управления подключен к управляющему переходу тиристора через переход эмиттер-коллектор транзистора 1 .Недостатком известного устройства является отсутствие стабилизации тока управления тиристора при колебаниях напряжения источника питания.Известно также устройство для запуска управляемого полупроводникового вентиля, в котором источник постоянного напряжения через переход И коллектор-эмиттер транзистора подключен к управляющему переходу полупроводникового вентиля 21, К недостаткам такого устройства относится зависимость тока управления от величины сопротивления управляющего перехода тиристора, что вызывает необходимость увеличения тока управления дпя надежного включения тиристоров и ведет к возрастанию потерь в устройстве.Цепью изобре гения является стабилизация тока управления тиристора и уменьшение потерь путем 25 снабжения устройства последовател из стабилитрона и стабилизирую ления, например резистора, подкл лельно переходу база-эмиттер ук зистора, причем общая точка этой це цепью управления тиристора,На фиг. 1 представлена принципиальная схема одного из вариантов предлагаемого устройства с транзистром и - р - п типа; на фиг. 2 - вариант устройства с двумя транзисторами р - п - р - ппю, включенными по каскадной схеме; на фиг. 3 вариант устройства с транзисторомр - л - р - типа; на фиг. 4 - вариант стабилизирующего сопротивления, выполненного в виде резистора; на фиг. 5 = временная диаграмма тока управления, соответствую. щая варианту выполнения стабилизирующего сипротивления; на фиг. 6 - вариант выполнения стабилизирующего сопротивления в виде диффе. ренцирующей ВС - цепочки; на фиг. 7 - временная диаграмма тока управления, соответствующая варианту выполнения стабилизирующего сопротивления; на фиг. 8 - вариант выполнения стабилизирующего сопротивления в виде дифферен. цирующеи кС - цепочк ч с диодом; на фиг, 9 времен10 20 30 40 50 цая диаграмма тока управления, соответствующая ва.рцацту вьцголнения стабилизирующего сопротивления,устройство для управления тиристором 1 содержит истояцгк 2 постоянного напряжения, подклю еццый к управлгэьэщему переходу тиристора 1через переход эмиттер-коллектор транзистора 3,управляемого сигналом от внешнего источника запуска 4. Параллельно переход база.эмиттер транзистора 3 включена последовательная цепочка изстабилитрона 5 н стабилизирующего сопротивления 6, общая точка которой связана с цепью управления тиристора 1,Принцип работы устройства поясняется временными диаграммами фиг.5, 7, 9),При подаче прямоугольного импульса от внешнего источники запуска 4 транзистор 3 совместно состабилитроцом 5 и стабилизирующим сопротив.лецием 6 работает не как ключевой элемент, а какнелинейное сопротивление, стабилизирующее токимпульса управления тиристора 1 при колебанияхнапряжения источника питания 2 и при измененияхсоцрогцвлеция нагрузки, которой является управляющий переход тиристора 1. Благодаря этомуможно максимально уменьшить ток управления довеличины, обеспечивающей надежное включениетцрцсторов, снизить потребление мощности отисточзшка щггация (что особенно важно, когда вкачестве исв цика питания применяется отбормощности от силовой цепи тиристора) и тем самымумецыцить цогери ца формирование управляющегосигнала тцрцстора.Варцацгом выполнения устройства являетсясхема ца фцг. 2, в когорой цепочка из стабилитроца 5 и сгабилцгэцрукнцего сопротивления 6 включена между эмитгером транзистора 3 и базой транзистора 7, вклцгчеццыми цо каскадной схеме. Коэффцциецг усиления такого составного транзистораэцачи тельца выше, что увеличивает чувствцтельноль схемы и улучшает ее стабилизирующиесвойства,Варианты выполнения стабилизи ру ющегосопротивления в виде демпфирующих ВС - цепочек,представленные ца фиг. 6 и 8, позволяют еще болееумсцыцигь могццость. потребляемую от источникацц ациц, как это цщшо из кривых тока управления,цокаэаццых ца фиг, 7 и 9. Величины цосцеиователыццх резце горов 8 и 9 диффереццирующейВСцецочки выбираю;ся в отношении 3:1,причемрезистор 8, и эашуцтированцый конденсатором 10,имел меньшее сопротивление. Включение диода 11последовательно с конденсатором 10 позволяет уменьшить ток повгорного импульса управления, что имеет значение при наличии сдвоенных импульсов управления, следующих друг за другом с небольшим инте 1 эвалом, Величина разрядного резистора 12 выбирается на порядок больше вели-чины резистора 9, шунтирующего цепочку конденсатор 10 - диод 11. Формула изобретенияУстройство для управления полупроводниковым вентилем, в частности тиристором, содержащее источник постоянного напряжения, связанный через нелинейное сопротивление, например,через переход эмиттер-коллектор транзистора, суправляю.цим переходом тиристора, о т л и ч а ю .щ е е с я тем, что, с целью стабилизации тока управления тиристора и уменьшения потерь, оно снабжено последовательной цепочкой из стабилитрона истабилизирующего сопротивления, например резистора, подключенной параллельно переходубаза-эмиттер указанного транзистора, причем общая точка этой цепочки связана с цепью управлениятиристора,2, Устройство по п.1, отлича ющеесятем, что нелинейное сопротивление выполнено ввиде двух каскадно-соединенных транзисторов,3. Устройство по и, и. 1 или 2, о т л и ч а ю.ще е ся тем, что стабилизирующее сопротивлениевыполнено в виде диффереццирующей ВС - цепочки,состоящей из двух последовательных резистороводин из которых зашунтировац конденсатором.4, Устройство цо п.3, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что последовательно с конденсатором дифференцирующей ВС-цепочки включен диод в проводящем направлении для тока управления, а конденсатор зашунтирован разрядным резистором.5. Устройство цо ц.п. 3 или 4, о тли ча ющ е е с я тем, что величины последовательных резисторов дифферейцирующей ВС - цепочки выбираются в отношении 3:1, причем резистор, не эашунтированный конденсатором, имеет меньшее сопротивление,6. Устройство по п 4, от лича ю шее с я тем,что величина разрядного резистора выбирается в 10раз большей величины резистора, шуцтирующегоцепочку диод-конденсатор.Источники информации, принятые во вниманиецри экснертиэе:1, Патент Англии У 1023950 по кл,Н 02 гп 1/08.2. Патент ФРГ У 1538099 по кл. 21 д 12/04 -прототип.576083 2 ф Составитель Ю, Жмуров Техред И. Астало ор В. Фелд Корректор П. Макаре Заказ 2754 Тираж 917 ПИ Государственного ком по делам изобрете 13035, Москва, Жсносв ССС ета Совета МинистниЯ и открытиЯ скал на 6., д. 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4