Устройство для управления полупроводниковыми ключами

О П И С А Н И Е и 928560ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическиРеспубликно делам нзабретеннй н отрытнйОпубликовано 15.05,82. Бюллетень М 18 Дата опубликования описания 15. 05, 82 Авторь зобретенияМ.В.Гельман, Д,Н,Гиенко, С.П,Лохов, Л.С.флейшман и В.А.Синепольски Челябинский политехнический институт комсомола и Уральский завод тяжелогомашиностроения им. В,И,Лен Заявители(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКО КЛИЧАМИнами выи Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в формирователях импульсов управления тиристорами и силовыми транзисторами,Известны устройства для управления полупроводниковым вентилем,содержащие стабилизатор эока и Форсирующие цепи 1 1,Недостатком известных устройствявляется невысокая надежность,обусловленная значительными потерями втранзисторах, работающих в линейномрежиме.Наиболее близким по техническомурешению к изобретению является устройство для управления полупроводниковыми ключами, содержащее подсоединенный параллельно клеммам для подключения источника тока со стабилизатором управляемый ключ, уйравлянцийэлектрод которого подсоединен черезрелейньи элемент к выходу датчиканапряжения, подсоединенного параллельно кгтеммам для подключения источника тока ссь стабилизатором,клеммы для подключения выходов предварительных каскадов, усиления блокауправления, импульсные трансформаторы поьчислу групп ключей, подсоединенные первыми выводами последовательно соединенных входных обмотокк одной из клемм для подключения источника тока со стабилизатором исредними выводами выходных обмотокк клеммам для подключения катодов полупроводниковых ключей 21.Недостатком известного устройстваявляется невысокая надежность,Цель изобретения - повышение на- .дежности эа счет модулирования управляющего напряжения,Поставленная цель достигается тем,что устройство снабжено стабилитропо два на каждый полупроводникоключ, диодом, конденсатором, резистором и ключевыми модуляторамитока по числу групп ключей, причем8560 1 О 15 25 ЗО 35 Формула изобретения ао 45 50 55 3 92 клеммы для подключения источника тока со стабилизатором зашунтированы цепью из. последовательно соединенных конденсатора, резистора и прямовключенного диода, катод которого под- соединен к вторым выводам входных обмоток импульсных трансформаторов через ключевые модуляторы, управляющие входы которых подсоединены к клеммам для подключения выходов предварительных каскадов усиления блока управления, а выходные обмотки импульсных трансформаторов подсоединены своими крайними выводами к анодам соответствующих стабилитронов, катоды которых попарно связаны с клеммами для подключения управляющих электродов полупроводниковых ключейНа фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства для управления полупроводниковыми ключами;а фиг. 2 - вариант подключения выходной обмотки импульсного трансформатора к управляющему электроду полупроводникового ключа.Устройство (фиг. 1) содержит клеммы для подключения источника 1 постоянного напряжения, связанного через стабилизатор 2 тока и импульсные тран сформаторы 3 с управляющими переходами полупроводниковых ключей 4,управляемый ключ 5, шунтирующий выход стабилизатора 2 тока, датчик 6 напряжения, соединенный через релейный элемент 7 с входом управляемого ключа 5. Между стабилизатором тока и импульсными трансформаторами вклюцена группа ключевых модуляторов 8 тока управление которыми осуществляется от предварительных каскадов блока 9 управления, а вторичная обмотка 10 каждого импульсного трансформатора связана с управляющими переходами через выпрямители 11, содержащие стабилитроны 12, Между управляемым клюцом 5 и датчиком 6 напряжения включен диод 13, а датчик 6 напряжения зашунтирован цепочкой из последовательно соединенных конденсатора 14 ирезистора 15.На фиг. 2 показан вариант подключения вторичной обмотки импульсного трансформатора к управляющему переходу полупроводникового ключа через мостовой выпрямитель 16, содержащий стабилитроны 7.Устройство работает следующим образом. Предварительные каскады блока уп равления 9 включают модуляторы 8,которые обеспечивают высокочастотное заполнение выходного импульса. Стабилизированный ток, поступающий отстабилизатора 2 тока, поочередно подается на управляющие переходы полупроводниковых ключейВ момент пауз в подаче импульсов от блока управления модулятора 8 запираются. Напряжение на конденсаторе 14 и датчике 6 напряжения растет. Когда оно достигает заданного значения, с датчика 6 напряжения через релейный элемент 7 подается сигнал на отпирание управляемого ключа5. Заряд конденсатора прекращается.В дальнейшем ключ 5 может включаться и выключаться, поддерживая напряжение2 О 1 на конденсаторе 14 на заданном уровне. В момент отпирания очередного модулятора 8 конденсатор 14 разряжается через резистор 15 и импульсный трансформатор на управляющий переход полупроводникового ключа 4. Амплитуда разрядного тока задается резистором 15Использование изобретения с модуляцией и высокочастотным заполнением выходного импульса обеспечивает повышение надежности, позволяет уменьшить габариты устройства и напряжение источника тока. Устройство для управления полупроводниковыми ключами, соединенными в последовательно-параллельно соединенные группы, содержащее подсоединенный параллельно клеммам для подключения источника тока со стабилизатором управляемый ключ, управляющий электрод которого подсоединен через релейный элемент к выходу датчика напряжения, подооединенного параллельно клеммам для подключения источника тока со стабилизатором, клеммы для подключения выходов предварительных каскадов усиления блока управления, импульсные трансФорматоры по числу групп ключей, подсоединенные первыми выводами последовательно соединенных входных обмоток к одной из клемм для подключения источника тока со стабилизатором и средними выводами выходных обмоток - к клеммам для подключения катодов полупроводниковых ключей, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено стабилитронами по два на каждый полупроводниковый ключ, диодом, конденсатором, резистором и ключевыми модуляторами тока по числу групп клюцей,причем клеммы для подключения источника тока. со стабилизатором зашунтированы цепью из последовательно соединенных конденсатора, резистора ипрямовключенного диода, катод кото,рого подсоединен к вторым выводамвходных обмоток импульсных трансформаторов через ключевые модуляторы,управляющие входы которых подсоединены к клеммам для подклюцения вы 28560 .6ходов предварительных каскадов усиления блока управления, а выходные об"мотки импульсных трансформаторов подсоединены своими крайними выводамик анодам соответствующих стабилитронов, катоды которых попарно связаныс клеммами для подключения управляю"щих электродов полупроводниковых ключей.о ,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СССР. И 576083)кл, Н 02 М 1/08, 1977.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Н 280069)кл.Н 02 М 1/08,10.01,80.928560 В.Костюнта Составите Техред Т. Редакто Корректор А.фер лов каэ илиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж Государств елам изобр ква, 1-35,278/72 ВНИИП по 13035 М