Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя

А-М 11 ц 6 ОО 689 ОЛИС ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Реслублик(45) Дата опубликования описания 19.04.78(51) М. Кл,з Н 02 Р 13/16 Государствеиивй комитет Совета Мииистрав СССР ао делам изобретенийи открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРИБОРАМИ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯИзобретение относится к устройствам для управления статическими преобразователями и может быть использовано для получения требуемых значений выходных параметров в статических преобразователях.Известны устройства для управления статическими преобразователями, работа которых основана на разряде гредварительно заряженной емкости и сопровождающем этот разряд формировании импульса с высокой крутизной переднего фронта 1, 2.Недостатком этих устройств является необходимость в дополнительной схеме формирования импульсов, служащей для обсспечения работы основной схемы формирования импульсов синхронно с силовой цепью статического преобразователя.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, имеющее в качестве фазосдвигающего элемента мост в виде вторичной обмотки трансформатора со средней точкой, конденсатора, переменного резистора и ключевого элемента в виде конденсатора и транзистора для обеспечения высокой точности следования импульсов, переход эмиттер - база которого через диод включен в диагональ фазосдвигающего моста. Это устройство для получения двух сдвинутых на 180 эл. град. управляющих импульсов снабжено дополнительным ключевым элементом,эмиттер транзистора которого соединен с эмиттером транзистора основного ключевого элемента 13.Для увеличеня крутизны переднего фронта 5 сформированного импульса в указанном устройстве необходимо увеличить базовый ток, что достигается уменьшением сопротивления в цепи оазы ц приводит к лвелцче 11 н 10 потребляемой мощности. Увеличение базового тока в 10 момент формирования переднего фронта импульса возможно также включением в цепь базы дополнительной емкости, шунтируемой сопротивлением, что приводит к увеличению количества элементов схемы. Недостатком 15 этого устройства яьляется сравнительно большая потребляемая мощность, что прцводцт к увеличению потерь в элементах плеч фазосдвигающего моста, возрастанию габаритов трансформатора фазосдвигающего моста и 20 уменьшению диапазона регулирования тиристорами.Целью изобретения является уменьшениепотребляемой мощности. Поставленная цель достигается тем, что накопительный конден сатор включен в базовую цепь каждого транзистора, точка соединения базы одного транзистора с эмиттером другого подключе;а к положительным об 1 ь 1 адкал 1 накопительных конденсаторов, отрицательные обкладки конден- ЗО саторов через резисторы соединены с коллек 60068950 55 00 05 3торами транзисторов, причем параллельнокаждому нак 0111 ггельноыу кОнденса гору Вкл 10 чены два упомянутых г 10 следовательно соединенных разделительных диода, катод одногоиз них подключен к положительной обкладкенакопительного конденсатора, а анод другогок его отрицательной обкладке.На фиг. 1 приведена электрическая схемаусгройства для управления полупроводниковыми приборами; на фиг. 2 - диаграммы,поясняющие его работу,Устройство для управления полупроводниковыми приборами содержит фазосдвигающиймост, которыи состоит из трансформатора 1 свыведенной средней точкой, переменного сопротивления и конденсатора 3,В диагональ моста включено устройствоформирования импульсов, представляющее собой две ключевые схемы, состояш,ие из двухтранзисторов 4, 5, эмиттер-базовые переходыкоторых через накопительные конденсаторыб, 7 и раздели 1 ельные диоды 8, 9 и 10, 11включены в диагональ фазосдвигающего моста, точки соединения базы одного транзистора с эми 1 тером другого подключены к положительным оокладкам накопительных конденсаторов, а отрицательные обкладки последнихчерез сопротивления нагрузки 12, 13 подключены к коллекторам транзисторов.Устройство раоотает следующим образом.В полупериод, когда плюс напряженияприложен к средней точке трансформатора 1,а минус к общей точке соединения элементов плеч моста, происходит заряд конденсатора б (см. фиг. 2, а, б, в) по цепи: средняя точкатрансформатора 1, диод 8, эмиттер-базовыйпереход транзистора 4, конденсатор б, диод 9,общая точка элементоь, включенных в плечимоста.Напряжение на конденсаторе б возрастаетпо синусоидальному закону до амплитудногозначения пнтающе 10 напряжения (см. фиг.2, в). Вентили 8, 9 не дают возможности разряжаться накопительному конденсатору 3 припоследующем уменьшении питающего напряжения в промежуток времени от 90 до 180 эл.град. Некоторое уменьшение напряжения нанем связано с наличием утечки тока черезэмиттер-коллекторный переход транзистора 5,В момент времени, равный 180 эл. градкогда на средней точке трансформатора 1 прилоке 11 ное 1 ап 1)яжение ъ 1 еняет з 11 ак с пл 10 сана минус, а в общей точке элементов фазосдвигающего моста - с минуса на плюс,появляется ток заряда конденсатора 2 (см,фиг, 2,д), который протекает по цепи: общаяточка элементов, включенных в плечи моста,диод 11 эм 1 ггтер-базовый переход транзистора5, конденсатор 7, диод 1 О, средняя точкатрансформатора 1. Транзистор 5 открываетсяи конденсатор б разряжается по цепи; положительная Оокладка конденсатора б, эмиттерколлекторный переход транзистора 5, сопротивление нагрузки 13, отрицательная обкладка конденсатора б. В связи с тем, что базо 5 10 15 20 25 30 35 40 4ьый ток транзистора 5, являющийся одновременно и зарядным током конденсатора 7, в начальный момент времени имеет максимальную величину (см. фиг. 2,д), на сопротивлении нагрузки 13 формируется импульс с крутым передним фронтом.Возникновение импульсов всегда связано с моментом перехода синусоиды напряжения на диагонали моста через нуль из положительного значения в отрицательное, что обеспечивает высокую точность следования импульсов,Схема позволяет получить за период два импульса, сдвинутых друг относительно друга на 180 эл, град., так как когда плюс приложен к средней точке трансформатора фазосдвигающего моста, а минус к общей точке элементов фазосдвигающего моста, конденсатор б заряжается, а конденсатор 7 разряжается, что вызывает появление на сопротивлении нагрузки 12 импульса с крутым передним фронтом, а в полупериод, когда минус приложен к средней точке трансформатора фазосдвигающего моста, плюс к общей точке элементов фазосдвигающего моста, конденсатор 7 заряжается, а конденсатор б разряжается, вызывая при этом появление на сопротивлении нагрузки 13 импульса с крутым передним фронтом 1 см. фиг. 2).Сдвигая напряжение диагонали моста относительно напряжения сети, получаем сдвиг управляющих импульсов,Данная схема по сравнению с известной позволяет получить импульсы с более крутым передним фронтом и содеркит вдвое меньшее количество элементов, При заданной мощности управляющих импульсов вдвое уменьшается потребляемая мощность по диагонали фазосдвигающего моста, что приводит к существенному уменьшению потерь в элементах фазосдвигающего моста и соответственно к уменьшению его габаритов. Формула изобретения Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя, содержащее фазосдвигающий мост, два резистора и две кл 1 очевые схемы, состоящие из накопительного конденсатора и транзистора каждая, включенные через разделительные диоды в диагональ фазосдвигающего моста, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, накопительный конденсатор включен в базовую цепь каждого транзистора, точки соединения базы одного транзистора с эмиттером другого подключены к положительным обкладкам нако 11 ительных конденсаторов, отрицательные обкладки конденсаторов через резисторы соединены с коллекторами транзисторов, причем параллельно каждому накопительному конденсатору включены два упомянутых последовательно соединенных разделительных диода, катод одного из них подключен к положитель ной обкладке накопительного конденсатора, аанод другого к его отрицательной обкладке.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР288120,кл, Н 02 Р 13/16, 1968. 6006896 2, Авторское свидетельство СССР335776,кл. Н 02 Р 13/16, 1968. 3. Авторское свидетельство СССР237984, 5 кл. Н 02 М 1/04, 1967,600689 а) Фиг. Составитель О. НаказнаяРедактор 3. Старикова Техред И. Михайлова Корректор Н, федо аказ 405/16НПО ПодписССР ипографпя, пр, Сапунова, 2 Изд,354осударствеиного коми по делам изобре113035, Москва, ЖТираж 892ета Совета Министроений и открытийРаушская наб., д. 4/5