Способ запирания двухоперационного тиристора

741386 Союз Советски нСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУДата опубликования описания 18.06.80. (72) Авторы изобретения О. Г. Булатов и С, В, Одынь Московский ордена Ленина энергетический институт(54) СПОСОБ ЗАПИРАНИЯ ДВУХОПЕРАЦИОННОГОТИРИСТОРА Изобретение относится к электротехнике, в частности, к технике управления полупроводниковыми управляемыми вентилями.Известен способ запирания двухоперационньтх тиристоров, Основанный на Од5 повременной кратковременной подаче на тиристор импульсов отрицательного тока по цепи управления и обратного анодного напряжения 03Указанный способ позволяет ускорить время запирания двухоперационного тиристора в сравнении с его обычным запиранием только по цепи управления.Однако большое сопротивление резис 5 тора в цепи запирания тиристора в указанном устройстве ограничивает величину обратного тока в двухоперационном тиристоре так, что эта величина оказывает ся меньше величины запираемого прямого анодного тока. Поэтому результирующий анодный ток в переходном процессе запирания имеет прямое направление и не удается избежать его вытеснения под 2воздействием тока управления; которое приводит к узколокализованному тепло- выделению в приборе и к существенному недоиспользованию двухоперационного ти" ристора по мощности.Известен также способ запирания двухоперационного тиристора, заключающийся в том, что в процессе выключения прибора направление результирующего анодного тока в тиристоре кратковременно изменяют на обратное Г 27Однако при реализации такого способа запирания происходит усложнение устройства управления тиристором и снижение надежности этого устройства, поскольку оно дополняется блоком временной задержки импульсов, а также происходит некоторое замедление процесса выключения и снижение величины запираемого тиристором анодного,тока, так как при полном отсутствии тока управления на первой части второго этапа или на всем втором этапе процесса выключения ( при подаче импульса управления в момент перехода3 7413через нуль айодного напряжения) не обеспечивается достижение нулевой концентрации и катодного р Ь перехода тиристора,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ за 5пирания двухоперационного тиристора, заключающийся в том, что импульс отрицательного тока управления подают одновременно с подачей на тиристор импульсаобратного напряжения С 33,10Однако одновременная подача на тиристор импульсов обратного анодного напряжения и отрицательного тока управления приводит к затрате излишней мощ-.ности управления, поскольку ток управления без специального его ограничениявнешними средствами достигает своейнаибольшей величины на первых двухэтапах процесса выключения иэ-за низко"ге сопротивления р-базы, модулированнойпрямым анодным током, когда влияниетока управления на запирание приборанаименее существенно. утрата излишнеймощности управления приводит к необоснованному увеличению массогабаритных показателей устройства, формирующего импульсы управления тиристором.Целью изобретения является упрощениеустройства для формирования импульсовотрицательного тока управления, а такжеповышение надежности тиристора.Поставленная цель достигается тем,что в известном способе запирания двухоперационного тиристора, основанном наодновременной подаче на него отрицатель; З 5ного тока управления и импульса обратного анодного напряжения, отрицательныйимпульс тока управления формируют нарастающим от нулевого значения до максимального, а после изменения полярности ф 0анодного напряжения на прямую полярностьспадающим от упомянутого максимального значения до нуля. Кроме того максимальное значение отрицательного импульса тока управления формируют при достижении анодным напряжением нулевогозначения.На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа запирания двухоперационного тиристора; на фиг. 2 -50 временные диаграммы тока управления (а) анодного тока (б) и анодного (в) на двухоперационном тиристоре.,Устройство содержит двухоперацион 55 ный тиристор, который управляющим электродом подключен к блоку 2 формирования отрицательных импульсов тока управления, состоящего из тиристора 3, анодом подключенного к положительному полюсу источника 4 питания через токоограничиваюший резистор 5, а катодом подключенного к одной обкладке конденсатора 6, к другой обкладке которого подключен анодом диод 7, шунтируюший линейный дроссель 8. Между катодом тиристора 3 и отрицательным полюсом источника питания 4 подключен герезарядный тиристор 9, а параллельно двухоперационному тиристору подключен узел 10 коммутациианодного напряжения.Способ запирания двухоперационного тиристора в данном устройстве реализуется следующим образом.Пусть до момента времени 6 (фиг. 2) тиристор 1 находился в состоянии проводимости. Для .этого на его управляющий электрод подается положительный импульс тока управления, сформированный устройством 2 управления в момент (фиг. 2 а) при отпирании тиристора 3.Ток управления, протекая от источника питания 4 по цепи токоограничительный резистор 5 - тиристор 3 - конденсатор 6 - диод - 7 - входная цепь двухоперационного тиристора 1, переводит тиристор 1 в проводящее состояние и эаряжа ет конденсатор 6 до напряжения, равного по величине напряжению источника питания 4, после чего тиристор 3 выклю чается. В момент :, когда нужно осуществить запирание двухоперационного тиристора 1, на него подают импульс обратного анодного напряжения (фиг, 2 в),сформированный узлом 10 коммутации.Одновременно, путем включения тиристора 9 блока 2 формирования, осуществляют подачу импульса отрицательного тока управления на двухоперационный тиристор 1. Ток управления протекает по 8,С -контуру, левая обкладка предварительно заряженного конденсатора 6 - тиристор 9 входная цепь двухоперационного тиристора 1 - линейный дроссель 8 - праваяобкладка конденсатора 6, и имеет синусопдальную форму, причем величину емкости конденсатора 6 и величину индуктивности дросселя 7 подбирают или рассчитывают так, чтобы амплитудное значение отрицательного тока управления у совпадало с моментом (фиг. 2) когда анодное напряжение на тиристоре 1 изменяет полярность на прямую, Таким образом, импульс отрицательного токауправления формируют нарастающим от нулевого значения до амплитудного, а после изменения полярности анодногонапряжения на прямую совпадающим до нуля от упомянутого амплитудного значения, Ири этом обеспечивается эффективное использование импульса тока управления по мощности, так как на первом этапе процесса выключения- фиг. 2) ток управления мал по величине, при этом и степень его влияния на процесс выключения в сравнении с обратным анодным напряжением незначительна, на втором эта пе ( интервал- ) степень влияния тока управления постепенно увеличивается по мере спада обратного анодного напряжения - возрастает и величина тока управления на данном этапе (фиг. 2 а), 15 в начале третьего этапа, когда анодное напряжение изменяет свою полярность на прямую полярность, образуется всплеск прямого анодного тока (фиг. 2 б), кото-. .рый может вызвать самопроизвольное И включение тиристора 1, Йля предотвращения указанного, в данном способе запирания при изменении полярности анод- ного напряжения ток управления достигает своей амплитудной величины, а за тем, по мере снижения всплеска прямого анодного тока, ток управления также постепенно снижается до нуля,Таким образом, эффэктивное использование импульса отрицательного тока ЗО управления по мощности позволяет упростить устройство для формирования управляющих импульсов.Кроме того, при таком способе запирания тиристора уменьшается нежелатель-З 5 ный перегрев кристалла двухоперационно- . го тиристора от протекания тока управления, в определенной степени ограничивающий предельное значение анодноготока, запираемого тиристором, что приводит к повышению надежности тиристорае Формула изобретения 1, Способ запирания двухоперационного тиристора, основанный на одновременной подаче на тиристор отрицательного импульса блока управления и импульса обратного анодного напряжения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения устройства для формированияимпульсов управления, а также с цельюповышения надежности тиристора, отрицательный импульс тока управления формируют нарастающим от нулевого значения для максимального, а после изменения полярности анодного напряжения напрямую полярность - спадающим от упомянутого максимально значения до нуля.2. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что максимальное значение отрицательного импульса тока управления формируют при достижении анодным напряжением нулевого значения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1."Приборы и техника эксперимента,1975, М 1, с. 125.2; Авторское свидетельство СССРМ 577618 ф кл, Н 02 М 1/081 1976,3,;ЬеггоботоЯ Чогпаб о 1 Еес 1 гоъсв1974, Д, 36, И 3, р. 399 ф,е 3/9 Тираж 783 ЦНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и откр 038, Москва, Ж, Раушская аз 3 Подписноетета СССРытийнаб., д. 4/8 1 Составитель А. Калиниченкор Ю, Петрущко ТехредЖ.Кастелевич Корректор