Формирователь импульсов управления для двухоперационного тиристора

Номер патента: 1798871

Авторы: Будов, Булатов, Жеглов, Одынь

ZIP архив

Текст

(5)5 БРЕТЕН ИСАН ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Московский энергетический институт (72) В.А. Будов, О.Г, Булатов, А.В, Жеглов и С.В, Ордынь(Б 6).Булатов О.Г., Одынь С.В. Вентильные преобразователи на базе полностью управляемых тиристоров, - Сб, Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР, сер. Силовая преобразовательная техника, 1979, т, 2, с, 112.Булатов О,Г. и др, Применение мощных двухоперационных тиристоров. - Электротехника. 1988, М Б, с. 22-27.(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНЙЯ ДЛЯ ДВУХОПЕРАЦИОННОГО ТИРИСТОРА(57) Формирователь импульсов управления для двухоперационного тиристора содержит основной транзистор, соединенный первым силовым электродом с положительным зажимом источника питания, а вторым силовым электродом - с первым выводом резистора и первым вводом дросселя, другой вывод которого подключен к аноду зарядного диода, катодом соединенного с первым выврдом токоограничителя, второй вывод которого соединен с положительнойобкладкой накопительного конденсатора и катодом шунтирующего диода, анодом соединенного с отрицательной обкладкой накопительного конденсатора 6, анодом защйтного диода, управляющим электродом двухоперационнрго тиристора и като-дом вспомогательного диода, анод которого1798871 с катодом защитного диода 8, причем междуотрицательным зажимом источника питания 2 и катодом зарядного диода 4 включензапирающий транзистор 14, а ко второму5 силовому электроду основного транзистора1 подключен первый вывод резистора 15,.квторому выводу которого подключен положительной обкладкой форсирующий конденсатор 16, отрицательнбй обкладкой10 соединенный с отрицательным зажимом источника питания 2, и первый силовой электрод дополнительного неполностьюуправляемого полупроводникового ключа17, вторым силовым электродом подклю 15 ченного к управляющему электроду двухоперационного тиристора 9,Формирователь импульсов управлениядля двухоперационного тиристора, изображенный на фиг, 3, содержит полностью уп 20 равляемый полупроводниковый ключ 17",причем первый вывод резистора 15 подключен к первому выводу основного транзистора 1 и положительному зажиму источникапитания 2,25 Формирователь импульсов управлениядля двухоперационного тиристора работаетследующим образом,Пусть до момента времени то двухоперационный тиристор 9 находился в проводя 30 щем состоянии, а накопительныйконденсатор 6 заряжен с полярностью, указанной на фиг, 1. В момент времени то подают импульс управления на запирающийтранзистор 14. По контуру 6 - 5-Ч 4-входная35 цепь тиристора 9-6 протекает отрицательный ток управления 186, который переводиттиристор 9 в непроводящее состояние, наинтервале то, и),В момент времени И снимают импульс40 управления с запирающего транзистора 14и подают импульсы управления на основной1 и вспомогательный 13 транзисторы. Квходной цепи двухоперационного тиристора 9 через открытый транзистор 13 прикла 5 Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использованопри построении тиристорных импульсныхрегуляторов, стабилизаторов, автономныхинверторов и других преобразовательныхустройств, в которых используются двухоперационные тиристоры.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и увеличение КПД формирователя импульсовуйравления, повышение надежности работы и уменьшение времени включения двухоперационного тиристора.На фиг. 1 и 2 представлены схемы предлагаемых устройств; на фиг. 3 - временныедиаграммй, поясняющие принцип их работы,Формирователь импульсов управлениядля двухоперационного тиристора, изображенный на фиг. 2, содержит основной транзистор 1, соединенный первым силовымэлектродом с положительным зажимом источника питания 2, а вторым силовым электродом - с первым выводом дросселя 3,второй вывод которого подключен к анодузарядного диода 4, катодом соединенного спервым выводом токоограничителя 5, второй вывод которого соединен с положитель.ной обкладкой накопительногоконденсатора 6 и катодом шунтирующегодиода 7, анодом соединенного с отрицательной обкладкой накопительного конденсатора 6; анодом защитного диода 8,управляющим электродом двухоперационного тиристора 9 и катодом вспомогательного диода 10, анод которого соединен санодом стабилитрона 11, катодом подключенного к катоду двухоперационного тиристора 9, отрицательному зажиму источникапитания 2 и положительному зажиму источника смещения 12, отрицательный зажим, которого соединен с одним силовым электродом вспомогательного транзистора 13,другим силовым электродом соединенного4 соединен с анодом стабилитрона, катодом подключенного к катоду двухоперационного тиристора, отрицательному зажиму источника питания и положительному зажиму источника смешения, отрицательный зажим которого соединен с одним силовым электродом вспомогательного транзистора, другим силовым электродом соединенного с катодом защитного диода, форсирующий3 конденсатор, подключенный отрицательной обкладкой к отрицательному зажиму источника питания, а положительной обкладкой к второму выводу резистора и первому силовому электроду неполностью управляемого полупроводникового ключа, вторым силовым электродом подключенного к управляющему электроду двухоперационного тиристора 9. 4 ил,дывается напряжение источника смещения12, которое увеличивает 00/ог-стойкостьтиристора 9, В то же время по контуру 2-13-4-5-6-8-13-12-2 проходит. колебательный заряд накопительногоконденсатора 6 до величины,приблизительно равной удвоенной сумме йапряжений источников питания 2 и смещения 12, а поконтуру 2-1-15 - 16-2 заряжается форсирующий конденсатор 16 до напряжения источника питания 2.В момент времени с 2, когда необходимоотпереть двухоперационный тиристор 9снимают импульсы управления с транзистора 13 и подают импульс управления на однооперационный тиристор 17. По контуру16 - 17 -входная цепь двухоперационноготиристора 9-16 протекает форсирующийток включения тиристора 9, который переводит тиристор 9 в проводящее состояние,а по контуру 2-1-15-17 - входная цепь тиристора 9 - 2 протекает ток "полочки" С 6,.В момент времени тз, опережающий момент подачи запирающего импульса т 4 наинтервал Ьт, достаточный для надежноговыключения тиристора 17, на тиристор.9;снимают импульс управления с основноготранзистора 1, При этом тиристор 17 наинтервале й = 14 -тз восстанавливает своинепроводящие свойства,В момент времени т 4 подают импульсуправления на запирающий транзистор 14.. После этого описанные выше процессы вформирователе импульсов управления длядвухоперационного тиристора повторяются,Токоограничитель 5 служитдля ограничения скорости нарастания. отрицательного тока управления Фйб/б 1, шунтирующий диод 7препятствует перезаряду накопительного, конденсатора 6 по контуру 6-5-14-входнаяцепь тиристора 9-6, а вспомогательный диод10 и стабилитрон 11 предохраняют входнуюцепь двухоперационного тиристора 9 от перенапряжений.Работа формирователя импульсов управления для двухоперационного тиристорэ 9, изображенного на фиг. 2 отличается от.приведенного выше тем, что в момент вре мени т 2 снимают, импульс управления с основного транзистора 1 и подают импульсуправления на транзистор 17", а в моменттЗ снимают импульс уйравления с тиристора17". Причем заряд форсирующего конденсатора 16 протекает по контуру 2 - 15-16-2,а ток "полочки".СО - по контуру 2-15 - 17"-входная цепь тиристора 9-2,Расширение функциональных возможностей предлагаемых формирователей им 20 45 ячеек структуры Это позволяет увеличить 50 55 5 10 15 30 35 40 пульсов управления осуществляется за счет подготовки накопительного конденсатора к очередному запиранию двухоперационного тиристора на этапе его закрытого состояния (см. интервал (тз, м) на фиг, 3), а не на этапе проводящего состояния (как в прототипе). Поэтому длительность проводящего состояния (длительность импульса анодного тока ти) может быть выбрана малой вплоть до интервала, равного сумме времени включения двухоперационного тиристора и его времени выключения абиев = твс+ 1 я. что в несколько раз меньше чем в прототипе.Возможность формирования коротких импульсов анодного тока позволяет применять предлагаемый. формирователи импульсов для управления двухоперационными тиристорами, которые используются в узлах принудительной коммутации, в генераторах узких импульсов тока и других устройствах Как следует из описания предлагаемых устройств накопительный конденсатор заряжается до величины приблизительно равной удвоенной сумме напряжений источника питания и источника смещения, в отличие от прототипа, где он заряжается до величины напряжения источника питания,Это позволяет снизить напряжение источника питания и, соответственно уменьшить величину резистора, Следовательно, уменьшатся потери мощности, выделяемой на этом резисторе при протекании тока "полочки" 1 С 6, что приведет к повышению КПД формирователей импульсов управления двухоперационными тиристорами,. изображенными на фиг, 1, 2,В йредлагаемых устройствах используется форсирующий конденсатор, который предназначен для создания форсирующего импульса включения двухоперационного тиристора. Наличие форсирующего импульса приводит к уменьшению времени включения тиристора, за счет одновременного .включения большого числа элементарных скорость нарастания анодного тока через прибор и, соответственно, уменьшить потери мощности при включении двухоперационного тиристора.Кроме того, в формирователях управления для двухоперэционного тиристора, иэображенных на фиг. 1, 2, иэ контура заряда накопительного конденсатора исключена входная цепь двухоперационного тиристора, что позволяет уменьшить мощность, выделяющуюся в его полупроводниковой пластине, Это позволяет увеличить частотный диапазон предлагаемых формирователей импульсов управления длядвухоперэционного тиристора,1798871 гФ 7Применение форсирующего конденсатора и исключение входной цепи двухоперационного тиристора из контура заряда йакопительного конденсатора позволяет повысить надежность работы двухоперационного тиристора, .Предложенные формирователи импульсов управления для двухоперационного тиристора выгодно отличаются не только от выбранного прототипа; но и от известных устройств управления двухоперационным тиристором.Формула изобретения Формирователь импульсов управления для двухоперационного тиристора, содержащий основной транзистор, соединенный первым силовым электродом с положительным зажимом источника питания, а вторым силовым электродом - с первым выводом резистора и первым выводом дросселя, другой вывод которого подключен к аноду зарядного диода, катодом соединенного с первым выводом токоограничителя, второй вывод которого соединен с положительной обкладкой накопительного конденсатора и катодом щунтирующего диода, анодом соединенного с отрицательной обкладкой на- копительного койденсатора, анодом защитного диода, управляющим электродом двухоперационного тиристора и катодом вспомогательного диода, анод которого соединен с анодом стабилитрона, катодом подключенного к катоду двухоперационно го тиристора, отрицательному зажиму источника питания и положительному зажиму источника смещения, отрицательный зажим которого соединен с одним силовым электродом. вспомогательного транзистора, дру гим силовым алекродом соединенного скатодом защитного диода. причем междуотрицательным зажимом источника пита. ния и катодом зарядного диода включен запираащийтрайзистор, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и увеличения КПД формирователя импульсов управления, по вышения надежности работы и уменьшениявремени включения двухоперационного ти ристора, введен форсирующий конденса тор, подключенный отрицательнойобкладкой к отрицательному зажиму источнйка питания, Ь положительной обкладкой к второму выводу резистора и первому сило вому электроду неполностью управляемогополупроводникового ключа, вторым силовым электродом подключенного к управляющему зле кт роду двухоп е ра цио нноготиристора1798871 Коррек Патрушева Редактор Н.Ко Заказ 777 ТиражЛодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобрегениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 9 я ф сщсу Составител ехред М.М В.Будо ргентал

Смотреть

Заявка

4848044, 11.06.1990

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

БУДОВ ВАДИМ АНАТОЛЬЕВИЧ, БУЛАТОВ ОЛЕГ ГЕОРГИЕВИЧ, ЖЕГЛОВ АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, ОДЫНЬ СЕРГЕЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02M 1/08

Метки: двухоперационного, импульсов, тиристора, формирователь

Опубликовано: 28.02.1993

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1798871-formirovatel-impulsov-upravleniya-dlya-dvukhoperacionnogo-tiristora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Формирователь импульсов управления для двухоперационного тиристора</a>

Похожие патенты