Устройство для управления тиристором

и 944011 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическиеРеспублик(51)М. Кл,Н 02 И 1/08 с присоединением заявки йеОпубликовано 15,07.82. бюллетень М 26 аа делам изобретений н открытийРЗ) УДК 621. З 16, ,727(088.8 Вата опубликования описания 17, 07,82(72) Авторы изобретения Е.Ю. Петров, Р.Н. Галушкевич и И.В, Пригода Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда,."КПСС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОИИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис-. пользовано в системах управления тиристорными блоками с отбором мощности от сети переменного тока напряже 5 нием 220/380 В.Известны устройства для управления тиристорами, содержащие накопительный конденсатор, ключевой блок и фор" мирующий конденсатор Г 13.оНедостатком известных устройств является невысокая надежность, обус- ловленная отсутствием автоматического изменения тока управляемой цепи.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления ти" ристором, содержащее два тиристорных оптрона, светоизлучающие диоды кото" рых подсоединены к клеммам для подключения источника управляющего на" пряжения, восемь резисторов, два последовательно соединенных конденсатора, один из которых подключен через первый резистор к аноду тиристора первого оптрона, два транзистора, ста"билитрон, два диода и клеммы для подключения источника тока, анода, катода, управляющего электрода тиристо-.ра и нагрузки, одна из клемм для подсоединения которой соединена с первойклеммой для подключения источника тока, а другая клемма - с клеммой дляподключения анода тиристора 23.Недостатками известного устройст",ва являются невысокие надежность иэкономичность,Цель изобретения - повышение на"дежности и экономичности устройствадля управления тиристором.Поставленная цель достигается тем,.что тиристор первого оптрона подсоеди"нен катодом к одной к одной из клеммдля подключения источника тока и од"новременно через второй резистор,зашунтированный стабилитроном,к точкеподсоединения первых выводов тре"тьего, четвертого и пятого резисторов, клемме для подключения катода3 94тиристора и общей точке включения последовательно соединенных конденсаторов, подсоединенных через последовательно соединенные шестой резистори первый диод к клемме для подключения управляющего электрода тиристора, второй вывод третьего резистораподсоединен через тиристор второгооптрона к эмиттеру первого транзистора, база которого подсоединена черезседьмой резистор к зажиму первогорезистора, соединенного с первым конденсатором, коллектор первого тран"зистора соединен черезпеременныйвосьмой резистор с обкладкой второгоонденсатора и одновременно с эмитером второго транзистора, выполнен" ного двухбаэовым, .одна база которого подсоединена к аноду первого диода вторая база двухбазового,транзистора подсоединена к второму выводу четвертого резистора, второй вывод пятого . резистора подсоединен к катоду второго диода, анод которого связан с клеммой для подключения анода тирис" тора.На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройст" ва для .управления тиристором; на фиг, 2 " временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство для управления тирис" тором содержит клеммы для подключе" ния нагрузки 1, одна из которых подключена к клемме для подсоединения анода тиристора 2 и к аноду первогодиода 3, подсоединенного своим катодом к первому резистору 4, первый кон денсатор 5, одной обкладкой подключенный к клемме для подсоединения катода тиристора 2, а другой - к восьмому переменному резистору 6, регулирующему угол открывания ти" ристора при максимальном токе управляемой цепи, и к эмиттеру первого однопереходного транзистора 7, второй конденсатор 8, второй обкладкой соединенный с клеммой для подключения катода тиристора 2, а первой " с первым переменным резистором 9, регулирующим угол открывания тиристора 2 при минимальном токе управля" емой цепи, и с седьмым резистором 1 О для выбора рабочего режима второго транзистора 11, база которого подключена к резистору 10, шестой резис" гор .12, одним концом соединенный с клеммой для подключения катода тиристора 2, а другим - с первой базой 4011 4транзистора 7 и анодом второго диода 13, подключенного своим катодомк управляющему электроду тиристора 2,четвертый резистор 14 для выбора рабочего режима транзистора 7, однимконцом соединенный со второй базойтранзистора 7, а другим " с третьимрезистором 15 для выбора рабочегорежима транзистора 11 и катодом ста билитрона 16, подключенным своим ано"дом к катоду тиристора 2 и зашунтиро"ванным вторым резистором 17, образующим делитель напряжения для положи"тельных полупериодов сетевого напряже ния, первый оптрон 18 для включениямаксимального тока управляемой электрической цепи и гальванической раэ"вязки управляющей и силовой цепей,соединенный первым и вторым выводом20 соответственно с эмиттером транзисто"ра 11 и с четвертым резистором 15,а третьим и четвертым выводами - слеммами 20 и 21 для подключения искочника управляющего напряжения, втс- р 5 рой оптрон 19 для включения минимального тока управляемой цепи и гальванической развязки управляющей и силовой цепей, подключенный первым выводом к клемме для подключения катода зо тиристора 2, четвертым - к переменному резистору 9, а вторым и третьимвыводами - к клеммам 21 и 22 для подсоединения источника управляющего напряжения.Устройство для управления тиристо"ром в режиме максимального тока управляемой цепи работает следующимобразом.При поступлении управляющего напряжения на клеммы 20 и 21 открывается оптрон 18, и положительные полупериоды напряжения фиг. 2 а), образованные из сетевого напряжения при помощи делителя из резисторов 4 и 17, ди"одов 3 и 16, поступают через резистор 15, оптрон 18 и открытый транзистор 11 на конденсаторы 5 и 8. Зарядконденсаторов 5 и 8 проходит до техпор, пока напряжение на конденсаторе 5, поступающее на эмиттер однопереходного транзистора 7, не сравняется с напряжением его второй базы,на которую через резистор 14 подают"ся положительные полупериоды питания.Во время отрицательных полупериодов 55питания, когда напряжение на зарядконденсаторов 5 и 8 не поступает,конденсатор 8 разряжается незначительно ( фиг. 2 б), так как оптрон 19 эа5 9 Ц 1 крыт. Ток дозаряда конденсатора 8 в начале каждого положительного полупериода небольшой, позволяющий транзистору 11 работать на нижнем участке рабочей характеристики, а это, в5 свою очередь, ограничивает ток заряда конденсатора 5. Конденсатор 5 при этом заряжается до большего напряжения (Фиг. 2 г ) до наступления момента сравнения с напряжением на эмитте ре транзистора 7.В момент сравнения напряжений на второй базе и эмиттере транзистора 7 он открывается, и конденсатор 5 начинает разряжаться по цели: транзис- з тор 7, диод 13, тиристор 2. Одновременно увеличивается ток через вторую базу транзистора 7, который ограничивается резистором 14 Так как сопротивление в цепи разряда конденсато- щ ра 5 небольшое ( несколько десятков Ом) он разряжается быстро, и во время разряда Формируется положительный импульс напряжением 6-7 В и длительностью 2-3 мкс Фиг, 2 е ) открываю- д щий тиристор 2. Как только ток разряда конденсатора 5 становится равным пороговому току закрывания транзистора 7, транзистор закрывается, и Формирование импульса прекращается. эоТак как напряжение на конденсаторах 5 и 8 не превышает 8 В, а тиристор при максимальном и минимальном то" ках управляемой цепи запускается короткими импульсами, длительность которых не зависит от угла открывания тиристора то снижается мощность отбора от сети.В режиме минимального тока управляемой цепи устройство работает сле О дующим образом.Одновременно с управляющим напряжением, подаваемым на. клеммы 20 и 21, подается управляющее напряжение на клеммы 21 и 22, При этом открывает" ся оптрон 19, чем обеспечивается возможность разряда конденсатора 8 во время отрицательных полупериодов питающего напряжения, заряд и разряд конденсатора 8 происходит до меньшего напряжения, чем при максимальном токе управляемой цепифиг. 2 6) . В результате этого ток дозаряда кон" денсатора 8 в начале каждого положительного полупериода больше, .чем при максимальном токе управляемой цепи, что позволяет транзистору 11 работать на верхнем участке рабочей характе" ристики, тем самым увеличивается ток 011 6заряда конденсатора 5. конденсатор 5к моменту сравнения напряжений навторой базе и эмиттере транзистора 7заряжается до меньшего напряжения(фиг. 2 д) за меньший промежуток времени, чем при максимальном токе управляемой цепи,Токовый .импульс разряда конденса"тора 5 Фиг. 2 к) Формируется так же,как и при максимальном токе управляемой цепиОднако он опережает токовыйимпульс разряда этого же конденсатора при максимальном токе управляемойцепи в сторону меньшего напряженияположительного полупериода сетевогонапряжения, т.е. угол открывания тиристора 2 меньше, чем в первом режиме, а следовательно, ток управляемойцепи также меньше.Таким образом, использование изобретения обеспечивает повышение надежности и экономичности устройСтвадля управления тиристором.Формула изобретенияУстройство для управления тиристором, содержащее два тиристорных оптрона, светоизлучающие диоды которых подсоединены к клеммам для подключения источника управляющего напряжения, восемь резисторов, два последовательно соединенных конденсатора, один из которых подключен через первый резистор к аноду тиристора первого опт" рона, два транзистора, стабилитрон,( два диода и клеммы для подключения источника тока, анода, катода, управ" ляющего электрода тиристора и нагрузки, одна из клемм для подключе" ния которой соединена с первой клеммой для подключения источника тока, а другая клемма " с клеммой для подключения анода тиоистора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, тиристор первого оптрона подсоединен катодом к одной из клемм для подклю" чения источника тока и одновременно через второй резистор, зашунтированный стабилитроном, к точке подсоединения первых выводов третьего, четвертого и пятого резисторов, клемме для подключения катода тиристора и общей точке включения последовательно со" единенных конденсаторов, подсоединенных через последовательно соединенные шестой резистор и первый диод кИсточники информации10 принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРМ 729769, кл. Н 02 М 1/08,1980.2. Авторское свидетельство СССР%Р 565359, кл. Н 02 М 1/08, 19 уЦ. 9 И 011 8клемме для подключения управляющего аноду первого диода, вторая база двухэлектрода тиристора, второй вывод. базового транзистора подсоединена ктретьего резистора подсоединен через второму выводу четвертого резистора,тиристор второго оптрона к эмиттеру второй вывод пятого резистора подсопервого транзистора, база которогоединен к катоду второго диода, анодподсоединена через седьмой резистор которого связан с клеммой для подк зажиму первого резистора, соеди- ключения анода тиристора.ненного с первым конденсатором, коллектор первого транзистора соединенчерез переменный восьмой резистор собкладкой второго конденсатора иодновременно с эмиттером второго транзистора, выполненного двухбаэовым,одна баэз которого подсоединена коствхин ончик, Кор ае ефе вв евв Под ета СССРр Л. Алек ейак тор Л. Бо 5 Л 1ВНИИ з сное 1130 Я лиал П т наб ул. 8. 4/5 8г роектная, Ч Составитель В,еенко Техрео Е. ХаритТираж 721И Государственного комиделам изобретений и отМосква ЖРаущскаяе а ее па аее ю Й ее вФ ъе А ю юю ее а е евП "Патент", г. Ужгород,