Устройство для управления тиристором

Союз СоветскихСоцнапистическихРеспубики ВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свид 2) Заявлено 14. 01)3235435/24-0 1)М. К 02 И 1/О соединением заявк отюиый квинтетСССРи изобретенийоткрытий(23) Приоритет Опубликовано 07.09.82, Бюллетень М 33 Дата опубликования описания 10.09,82 УЙК 621.) УстРойст СТОРОМ Я УПРАВЛЕНИ Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления тиристорами выпрямителей и инверторов.Известны устройства для управления тиристорами, содержащее блокинг"ге" .нератор, усилитель мощности, трансформатор и клеммы для подключения источника тока и тиристора 11).Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления тиристором, содержащее трансформатор, входная обмотка которого через управляемый транзисторный ключ подсоединена к генератору напряжения прямоугольной формы, и выходная обмотка - к мостовому выпрямителю, плюсовой вывод которого черсз пороговый элемент, например стабилитрон, подсоединен к клемме для подключения управляющего электрода тиристора, шун тирующий элемент на основе первого диода, включенный между промежуточным выводом источника переменного на" пряжения и общей точкой соединения управляемого ключа и входной обмоткой трансформатора, ВС-цепь иэ последовательно соединенных резистора и конденсатора и второй диод, подсоединенный катодом к аноду стабилитрона и первому выводу резистора КС-цепи, второй вывод которого соединен с минусовым выводом мостового выпрямителя и одной обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена со средней точкой выходной обмотки трансформатора, анодом второго диода и клеммой для подключения катода тиристора С 2.Недостаток известных устройств- невысокая надежность.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено фазоинвертирующим ключом с двумя последовательно включенными транзисторами, трансформа. тор снабжен дополнительной выходнойтранзисторов и к клемме для подключе О ния катода тиристора и одновременночерез третий регистор - к клемме для подключения анода тиристора.На фиг1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит генератор 1 переменного напряжения прямоугольной формы, представляющий собой полупроводниковый модулятор на транзисторах 15 20 2, питаемый от источника 3 постоянного напряжения со средним выводом, Генератор 1 через управляемый ключ 4 подключен к. входной обмотке 5 трансФорматора 6, а его промежуточный вывод через шунтирующий диод 7 подключен к точке соединения входной обмотки 5 и ключа 4, Выходная обмотка 8 трансформатора 5 подключена к выпрямителям 9 и 10, включенным встречно- последовательно через пороговый элемент 11 (например стабилитрон) и резистор 12К выходу выпрямителя 10 подключен Фильтр 13, Клемма для подключения управляющего электрода тиристора 14 подсоединена к выходу порогового элемента 11 и катоду диода 15, анод которого соединен со средним выводом выходной обмотки 8 трансформатора 6 и с клеммой для подключения катода тиристора 14,Третья выходная обмотка 16 трансФорматора 6 подключена к мостовому выпрямителю, выполненному на диодах 17 и 18, к выходу которого подключенФазоинвертирующий ключ 19. Положитель.ная и отрицательная выходные клеммы выпрямителя 17 и 18 соединены со вхо" дом фаэоинвертирующего ключа 19, выполненного на транзисторах 20 и 21, резисторах 22-24 и диоде 25.Коллектор первого транзистора 21 соединен с базой второго транэистора 20 непосредственно и с положительной клеммой выпрямителя 17 через рвзистор 22, Переход база"эмиттер транзистора 21, шунтированный обратным 3 9573 обмоткой с выпрямительным мостом на выходе, к положительной и отрицательной клеммам которого подключены эмиттеры и через первый и второй резисторы коллекторы обоих транзисторов, причем база первого транзистора соединена с коллектором второго транзистора, база которого подсоединена через диод к эмиттерам обоих 72 фдиодом 25, подключен через токоограничивающий резистор 23 к клемме для подключения анода тири стора 14. Клем" ма для подключения катода тиристора 14 соединена с общей точкой соединения эмиттеров транзисторов 20 и 21, отрицательной клеммой выпрямителя 18 и анодом диода 25.Устройство для управления тиристором работает следующим образом.При отсутствии входного сигнала Ои прямом напряжении Она аноде тйристора 14 (Фиг. 2), участок с -й управляемый ключ 4 разомкнут, и к входной обмотке 5 трансформатора 6 через диод 7 прикладывается часть напряжения генератора 1 переменного тока, при этом в обмотках 8 и 16 наводится электродвижущая сила (ЭДС). Под действие прямого напряжения Ос 1 открывается транзистор 21 фазоинвертирующего ключа 19, транзистор 20. закрывается и при этом выход выпрями- тельного моста с диодами 17 и 18 оказывается открытым.В обмотке 8 наводится ЭДС, величина коТорой выбирается такой, чтобы напряжение на выходе выпрямителя 9 было меньше порога срабатывания стабилитрона 11. Напряжение на выходе выпрямителя 10 фильтруется фильтром 13 и прикладывается к цепи, содержаей резистор 12 и диод 15, что приводит к протеканию тока и падению напряжения на диоде 15 и смещению управляющего перехода тиристора в обратном направлении.При поступлении входного сигнала (в момент времени с 1, фиг. 2) включается ключ 4 и к обмотке 5 прикладывается полное напряжение источника переменного тока 1 и ЭДС, наводимая в обмотке 8, увеличивается. При этом напряжение на выходе выпрямителя 9 становится больше порогового значения стабилитрона 11, он открывается и к управляющему переходу тиристора 14 прикладывается прямое напряжение, равное разности напряжений на выходе выпрямителя 9 и стабилитрона 11. Диод 15 запирается, и по цепи управляющий электрод - катод тиристора 14 протекает ток управления.Тиристор 14 открывается в течение времени 1, -1 (фиг. 2),в момент времени 1 процесс открывания тиристора завершается и потенциал его анода уменьшается до нескольких десятых долей вольта, соответствующих паде957 формула изобретения 5нию напряжения на тиристоре. Приэтом транзистор 21 закрывается, атранзистор 20 открывается, подключаярезистор 23 к выходу выпрямительногомоста, образованного из диодов 17и 18. В результате, по обмотке 16начинает протекать ток, уменьшающийрезультирующий магнитный поток всердечнике трансформатора 6, а следовательно, и ЭДС в обмотке 8. 1 ЕАмпер-витки обмотки 16 рассчитываются таким образом, чтобы при открытом транзисторе 20 выпрямленноенапряжение на выходе выпрямителя 9было меньше порогового напряжениястабилитрона 11. При этом напряжение управления О с тиристора снимается и отсутствует до момента времени(фиг, 2), когда потенциал анода тиристора снова станет положительным.При поступлении управляющего входного сигнала ОВ в момент времени(фиг. 2), когда к аноду тиристора 1 Мприложен отрицательный потенциал, 23происходит задержка выработки сигнала управления О до момента вре"мени с (фиг. 2), когда происходитсмена полярности напряжения на аноде.Применение предлагаемого устройст- щва позволяет повысить помехозащищенность цепи управления управляемоготиристора, так как полностью исключается возможность подачи напряженияуправления на тиристор при наличииобратного напряжения на нем.Предлагаемое изобретение позволяетминимизировать мощность управления,выделяющуюся на управляющем переходетиристора, повысить надежность и поме.щхоустойчивость устройства,45Устройство для управления тиристором, содержащее трансформатор, входная обмотка которого через управляемый транзисторный ключ подсоединена372 6к генератору напряжения прямоугольнойформы и выходная обмотка - к мостовому выпрямителю, плюсовой вывод которого через пороговый элемент подсоединен к клемме для подключения управляющего электрода тиристора, шунтирующий элемент на основе первого диода, включенный между промежуточным выводом источника переменного напряжения и общей точкой соединения управляемого ключа и входной обмоткойтрансформатора, КС-цепь из последовательно соединенных резистора и конден-сатора и второй диод, подсоединенныйкатодом к аноду стабилитрона и первому выводу резистора КС-цепи, второйвывод которого соединен с минусовымвыводом мостового выпрямителя и одной обкладкой конденсатора, втораяобкладка которого соединена со средней точкой выходной обмотки трансформатора, анодом второго диода иклеммой для подключения катода тиристора, о т л и чающее с я тем,что, с целью повышения его надежности, оно снабжено фазоинвертирующимключом с двумя последовательно включенными транзисторами, трансформаторснабжен дополнительной выходной обмоткой с выпрямительным мостом навыходе, к положительной и отрицательной клеммам которого подключены эмиттеры и через первый и второй резисторы коллекторы обоих транзисторов,причем база первого транзистора соединена с коллектором второго транзистора, база которого подсоединена через диод к эмиттерам обоих транзисторов и к клемме дляподключения катода тиристора и одновременно черезтретий резистор - к клемме для подключения анода тиристора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чиженко И.М. и др. Основы преобразовательной техники. М. 197,с, 308.2. Авторское свидетельство СССРМ 613458, кл. Н 02 М 1/08, 1978.957372 Костюхи н Корректо ритончик акаэ 6619/й 6 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Составите Редактор Н, Кешеля Техред Е.Тираж 721. ВНИИПИ Государст по делам иэоб3035,. Москва, ЖПодписноеенного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб., д.