CS231315B1

CS231315B1 - Connection of ignition circuit for poweer thyristors

Info

Publication number: CS231315B1
Application number: CS822049A
Authority: CS
Inventors: Karel Cvrk; Pavol Kondr; Karel Novak
Original assignee: Karel Cvrk; Pavol Kondr; Karel Novak
Priority date: 1982-03-24
Filing date: 1982-03-24
Publication date: 1984-10-15
Also published as: CS204982A1

Abstract

Vynález se týká regulace průmyslových procesů a osvětlovací techniky. Reál zapojení zapalovacího obvodu pro výkonová tyristory. Tyristory se zapalují impulsy, která se vytvářejí ze střídaváho napětí pomocnými tyristory. Zapalovací impulsy mají potřebný průběh i při minimálních energetických nárocích na zdroj střídaváho napětí. Vynález se využije při návrhu tyristorovych stmívaěů pro odporovou zátěž. Vynález je definován v jednom bodě. Popis je doplněn jedním obrázkem.The invention relates to industrial control processes and lighting techniques. Connection real of ignition circuit for thyristors. Thyristors ignite pulses which are generated from alternating voltage thyristors. Ignition pulses they have the necessary course even with minimal energy requirements to an AC power source Tension. The invention will be used in the design of thyristor dimming for resistance load. The invention is defined at one point. Description is accompanied by one image.

Description

(54) Zapojení zapalovacího obvodu pro výkonová tyristory(54) Ignition circuit for power thyristors

Vynález se týká regulace průmyslových procesů a osvětlovací techniky. Reál zapojení zapalovacího obvodu pro výkonová tyristory. Tyristory se zapalují impulsy, která se vytvářejí ze střídaváho napětí pomocnými tyristory. Zapalovací impulsy mají potřebný průběh i při minimálních energetických nárocích na zdroj střídaváho napětí.The invention relates to the regulation of industrial processes and lighting technology. Real connection of ignition circuit for power thyristors. Thyristors are ignited by pulses that are generated from alternating voltage by auxiliary thyristors. Ignition pulses have the necessary course even with minimal energy demands on the AC voltage source.

Vynález se využije při návrhu tyristorovych stmívaěů pro odporovou zátěž. Vynález je definován v jednom bodě. Popis je doplněn jedním obrázkem.The invention will be used in the design of thyristor dimmers for resistive loads. The invention is defined in one point. The description is accompanied by one picture.

2 2

Vynález se týká zapojení zapalovacího obvodu pro výkonová tyristory, kterého se používá jako výstupního obvodu pro zdroje zapalovacích impulsů s vyšší energií a strmou nábšžnou hranou.The invention relates to an ignition circuit for power thyristors, which is used as an output circuit for ignition energy sources with higher energy and a steep leading edge.

V současné době se pro získávání zapalovacích impulsů pro výkonová tyristory používá obvykle obvod, obsahující pomocný tyristor. Ten se zapaluje přes impulsní transformátor z obvodu, který odvozuje fázi zapalovacích impulsů od velikosti stejnosměrného řídícího napětí. Zapálením pomocného tyristoru se k řídicí elektrodě hlavního tyristoru připojí přes odpor sekundární vinutí napájecího transformátoru. Tak se do řídicí elektrody dodává potřebný proud a hlavní tyristor zapálí. Pro ovládání dvou tyristorů se používají dva samostatné zapalovací obvody věetně dvou sekundárních vinutí napájecího impulsního transformátoru.Currently, a circuit containing an auxiliary thyristor is usually used to obtain ignition pulses for power thyristors. It is ignited via a pulse transformer from a circuit that derives the ignition pulse phase from the magnitude of the DC control voltage. By ignition of the auxiliary thyristor, the secondary winding of the power transformer is connected to the main thyristor control electrode via a resistor. Thus, the required current is supplied to the control electrode and the main thyristor ignites. Two separate ignition circuits, including two secondary windings of the supply pulse transformer, are used to control two thyristors.

Nevýhodou tohoto zapojení je, že indukěnost sekundráního vinutí napájecího transformátoru znemožňuje rychlý nárůst zapalovacího proudu hlavního tyristoru. Vzniklý impuls má dlouhou náběžnou hranu, což zvyšuje proudová namáhání hlavního tyristoru při spínacím procesu. Po jeho zapálení teie do řídicí elektrody zbytečně velký proud a zvyšuje tak výkon, odebíraný z napájecího transformátoru.A disadvantage of this circuit is that the inductance of the secondary winding of the power transformer makes it impossible to rapidly increase the ignition current of the main thyristor. The resulting pulse has a long leading edge, which increases the current stresses of the main thyristor during the switching process. When it is ignited in the control electrode, the current is unnecessarily high, increasing the power drawn from the power transformer.

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení zapalovacího obvodu pro výkonové tyristory podle vynálezu, u kterého je první napájecí svorka zapojení spojena se začátkem primárního vinutí napájecího transformátoru, jehož konec je spojen s druhou napájecí svorkou zapojení. První spouštěcí svorka zapojení je spojena se začátkem primárního vinutí impulsního transformátoru, jthož konec je spojen s druhou spouštěcí svorkou zapojení. Podstata vynálezu spočívá v tom, že druhá výkonová svorka zapojení je spojena s katodou výkonového tyristoru, s anodou Zsnerovy diody, s druhým vývodem kondensátoru a s koncem sekundárního vinutí napájecího transformátoru. Začátek sekundárního vinutí napájecího transformátoru je spojen přes první odpor s prvním vývodem kondensátoru a přes druhý odpor s anodou pomocného tyristoru, jehož řídicí elektroda je spojena se začátkem sekundárního vinutí impulsního transformátoru. Konec sekundárního vinutí impulsního transformátoru je spojen s katodou pomocného tyristoru, e katodou Zenerovy diody a s řídicí elektrodou hlavního tyristoru, jehož anoda je spojena s první výkonovou svorkou zapojení.These drawbacks are eliminated by connecting the ignition circuit for power thyristors according to the invention, in which the first wiring terminal is connected to the start of the primary winding of the power transformer, the end of which is connected to the second wiring terminal. The first wiring start terminal is connected to the start of the primary winding of the pulse transformer, the end of which is connected to the second wiring start terminal. The principle of the invention is that the second power terminal of the circuit is connected to the cathode of the power thyristor, the anode of the Zsner diode, the second capacitor terminal and the end of the secondary winding of the power transformer. The start of the secondary winding of the power transformer is connected via a first resistor to the first capacitor terminal and through the second resistor to the anode of the auxiliary thyristor, whose control electrode is connected to the start of the secondary winding of the pulse transformer. The end of the secondary winding of the pulse transformer is connected to the cathode of the auxiliary thyristor, the cathode of the Zener diode, and the control electrode of the main thyristor, whose anode is connected to the first power terminal of the circuit.

Vynález odstraňuje nevýhody dosud používaných zapojení. Je možné dosáhnout asi desetkrát kratší náběžné hrany zapalovacího impulsu. Spotřeba energie z napájecího tranaformátoru ja přitom asi třistakrát nizši, nez u dosud používaných zapojení při dvojnásobné špičkové hodnotě zapalovacího proudu. Délku zapalovacího impulsu lze přitom navrhnout volbou vhodné časové konstanty obvodu. Transformátor pro napájení může přitom přenášet velmi malý výkon i při zachování potřebného pracovního režimu výkonových tyristorů.The invention overcomes the drawbacks of the hitherto used circuits. It is possible to achieve about 10 times shorter leading edge of the ignition pulse. The power consumption from the feed transformer is about three hundred times lower than in the hitherto used connection at twice the peak value of the ignition current. The ignition pulse length can be designed by selecting a suitable circuit time constant. The supply transformer can transmit very little power, even if the required operating mode of the power thyristors is maintained.

Příklad Zapojení zapalovacího obvodu podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu.Example The connection of the ignition circuit according to the invention is schematically shown in the attached drawing.

Popis zapojení: první napájecí svorka 1 zapojení je spojena se začátkem 6 primárního vinuti napájecího transformátoru. Konec 2 napájecího transformátoru 2 je spojen s druhou napájecí svorkou £ zapojení. První spouštěcí svorka 3 zapojení je spojena se začátkem 24 primárního vinutí impulsního transformátoru 23. jehož konec 25 je spojen s druhou spouštěcí svorkou A zapojení. Druhá výkonová svorka 36 zapojení je spojena s katodou výkonového tyristoru 31» s anodou Zenerovy diody 28, s druhým vývodem kondenzátoru 13 a koncem 2 sekundárního vinutí napájecího transformátoru 2·Connection description: the first supply terminal 1 of the connection is connected to the start 6 of the primary winding of the supply transformer. The end 2 of the supply transformer 2 is connected to the second supply terminal 6 of the circuit. The first wiring start terminal 3 is connected to the start 24 of the primary winding of the pulse transformer 23, the end 25 of which is connected to the second wiring start terminal A. The second power terminal 36 is connected to the cathode of the power thyristor 31, the anode of the Zener diode 28, the second capacitor terminal 13, and the end 2 of the secondary winding of the power transformer 2.

Začátek J3 sekundárního vinutí je spojen přes přímí odpor 10 s prvním vývodem kondenzátoru 13 ^s přes druhý odpor 16 s anodou pomocného tyristoru 12, jehož řídicí elektroda je spojena se začátkem 26 sekundárního vinutí impulsního transformátoru 23. Konec 27 sekundárního vinutí inpulaního transformátoru ^3 je spojen s katodou pomocného tyristoru 12, s katodou Zenerovy diody 28 a s řídicí elektrodou hlavního tyristoru 31, jehož anoda je spojena s první výkonovou svorkou 35 zapojení.The start of the secondary winding 13 is connected via a direct resistor 10 to the first condenser outlet 13 ^s through the second resistor 16 to the anode of the auxiliary thyristor 12, whose control electrode is connected to the start 26 of the secondary winding of the pulse transformer 23. the cathode of the auxiliary thyristor 12, the cathode of the Zener diode 28, and the control electrode of the main thyristor 31, the anode of which is connected to the first power terminal 35 of the wiring.

Zapojení pracuje takto: ze sekundárního vinutí napájecího transformátoru g se přes první odpor £0 nabíjí kondenzátor 13. Časová konstanta tohoto RC členu je dostatečně malá, takže napětí na kondenzátoru 13 prakticky sleduje průběh napětí na obou napájecích svorkách 1 a 2 zapojení. Příchode* zapalovacího impulsu na obě spouštěcí svorky 2 · JL zapojení zapálí pomocný tyristor jestliže měl na své anodě kladné napětí. Tím se začne kondenzátor 13 vybíjet přes druhý odpor 16 a přes sepnutý pomocný tyristor 19 do řídící elektrody hlavního tyristorů 31.The circuit works as follows: a capacitor 13 is charged from the secondary winding of the power transformer g via a first resistor 60. The time constant of this RC element is sufficiently small that the voltage at the capacitor 13 practically follows the voltage curve at both the power supply terminals 1 and 2. The arrival of the ignition pulse on both trigger terminals 2 · JL wiring will ignite the auxiliary thyristor if it had a positive voltage at its anode. As a result, the capacitor 13 starts to discharge via the second resistor 16 and the auxiliary thyristor 19 connected to the control electrode of the main thyristor 31.

Tak zapálí hlavní tyristor 31 prakticky v okamžiku, kdy ja přiveden spouštěcí impuls na obě spouitěoí svorky J, £ zapojení. Zsnsrova dioda 28 chrání řídicí vstup tyristoru 31 před přepětím. Protože va vybíjecím obvodu kondenzátoru 13 není zařazena indukčnost, vsroate zapalovací proud hlavního tyristorů 31 rychle na maximální hodnotu.Thus, the main thyristor 31 ignites practically at the moment the trigger pulse is applied to the two actuators of the wiring terminals. The diode 28 protects the control input of the thyristor 31 from overvoltage. Since no inductance is connected to the capacitor discharge circuit 13, the ignition current of the main thyristors 31 is quickly set to the maximum value.

Po vybití kondensátoru 13 bude proud, odebíraný ze sekundárního vinutí napájecího transformátoru í omezen zěriovou kombinací prvního odporu 10 a druhého odporu 16. Při vhodné volbě hodnot součástek může jeho hodnota klesnout pod hodnotu přídržného proudu pomocného tyristorů 1g a proud sanikne úplně až na malou část, tekoucí do kondensátoru 12· Délku zapalovacího impulsu hlavního tyristorů 31 lze ovlivnit volbou kapacity kondenzátoru 13 a hodnoty druhého odporu 16.After the capacitor 13 is discharged, the current drawn from the secondary winding of the power transformer 1 will be limited by the combination of the first resistor 10 and the second resistor 16. With suitable selection of component values, its value may fall below the holding current of the auxiliary thyristors 1g. The length of the ignition pulse of the main thyristors 31 can be influenced by the selection of the capacitor 13 and the value of the second resistor 16.

Vynálezu sa využije při návrhu stmívačů většího výkonu, které mají mít minimální vlastní spotřebu a jejichž výstup je zatížen zátěží převážně ohmického charakteru.The invention will be used in the design of higher power dimmers, which are to have a minimum self-consumption and whose output is burdened by a load of predominantly ohmic character.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Ignition circuit for power thyristors in which the first wiring terminal of the wiring is connected to the start of the primary winding of the power transformer whose end is connected and the second wiring terminal of the wiring whose first trigger terminal is connected to the beginning of the primary winding of the pulse transformer a second wiring start terminal, characterized in that the second wiring power terminal (36) is connected to the cathode of the power thyristors (31), the anode of the Zsner diode (28), the second capacitor outlet (13) and the end (9) a transformer whose start (8) is connected via a first capacitor (13) through a first capacitor (13) and through a second resistor (16) to an anode of an auxiliary thyristor (19), whose control electrode is connected to the start (26) a transformer whose end (27) is connected to the cathode of the auxiliary thyristors (1 9), the cathode of the Zener diode (28) and the control electrode of the main thyristor (31), the anode of which is connected to the first wiring power terminal (35).