CS233385B1 - Zapojení klíčovacího obvodu výkonového tranzistorového střídače - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru průmyslové elektroniky. Vynález řeší zapojeni klíčovaoího obvodu výkonového tranzistorového střídače, pomoci kterého je možné nevýkonovým signálem bezkontaktně blokovat a spouštět tranzistorový střídač. Podstatou vynálezu je využití ty-_ ristorovýoh spínačů, které jsou zapojeny do výstupu budicích obvodů výkonových tranzistorů střídače. Oproti jiným spínačům budicího obrodu výkonových tranzistorů mají tyristorové spínače řadu výhodných vlastnosti jako je paměl během aktivní půlvlny budicího impulsu, malý úbytek napětí a možnost ovládání ( nevýkonovým signálem. Zapojení vylučuje - vznik falešných budicích impulsů, které mohou ohrozit činnost výkonových tranzistorových spínačů střídače a vyznačuje se krátkou reakční dobou. Vynálezu lze použít zejména v průmyslové elektronice při realizaci výkonových tranzistorových střldačů a měničů napětí.

Description

Vynález se týká zapojení klíčovacího obvodu výkonového tranzistorového střídače, pomocí kterého je možné nevýkonovým signálem bezkontaktně blokovat a spouš tět výkonový tranzistorový střídač. Zapojení lze využít při realizaci tranzistorových střídačů.

Při realizaci střídačů středních výkonů se ve střídačích většinou využívají bezkontaktní spínače realizované pomocí výkonových tranzistorů. Oproti tyristorovým střídačům jsou v této výkonové kategorii tranzistorové střídače schematicky jednodušší a odpadají u nich problémy spojené s nucenou komutací bezkontaktních spínačů. Vypínání a zapínání výkonových tranzistorových střídačů se doposud většinou provádí přerušením výkonového napájecího obvodu střídače pomocí elektromechanických spínačů aapř. stykačů, relé nebo odpojením budicích obvodů střídače. Nevýhodou prvého způsobu je malá rychlost vypínání, která může vést v případě výkonového přetížení střídače k jeho zničení, vypínání značných proudů, opotřebení spínacích doteků a podobně. Nevýhodou odpojení budicích obvodů je možnost vzniku falešných budicích impulsů při zpětném zapojení budicích obvodů , zejména tehdy, jestliže je vazba mezi budicími obvody a spínacími výkonovými tranzistory střídače provedena pomocí akumulačních prvků. To vede ve svých důsledcích zejména v mezních stavech zatížení střídače ke zničení spínacích výkonových tranzistorů.

Výše uvedené potíže řeší zapojení klíčovacího obvodu výkonového tranzistorového střídače ůodle vř-2·

233 385 nálezu, jehož podstata spočívá v tom, první svorka prvního sekundárního vinutí budícího transformátoru je připojena na první vývod prvního rezistoru, druhá svorka prvního sekundárního vinutí budícího transformátoru je propojena se společným (zemním) vodičem, první svorka druhého sekundárního vinutí budícího transformátoru je připojena na první vývod druhého rezistoru, druhá svorka druhého sekundárního vinutí budicího transformátoru je propojena se společným (zemním) vodičem, druhý vývod prvního rezistoru je přiveden do společného uzlu, kde jsou vzájemně propojeny anoda prvního tyristoru, anoda první diody a katoda třetí diody, anoda třetí diody je propojena na první vývod třetího rezistoru, druhý vývod třetího rezistoru a katoda první diody jsou propojeny s bází prvního výkonového tranzistoru, emitor prvního výkonového tranzistoru a katoda prvního tyristoru jsou připojeny na společný (zemní) vodič, druhý vývod druhého rezistoru je přiveden do společného uzlu, kde jsou vzájemně propojeny anoda druhého tyristoru, anoda druhé diody a katoda čtvrté diody, anoda čtvrté diody je propojena na první vývod čtvrtého rezistoru, druhý vývod Čtvrtého rezistoru a katoda druhé diody jsou propojeny s bází druhého výkonového tranzistoru, emitor druhého výkonového tranzistoru a katoda druhého tyristoxu, anoda druhé diody a katoda čtvrté diody, anoda čtvrté diody je propojena na první vývod čtvrtého rezistoru, druhý vývod čtvrtého rezistoru a katoda druhé diody jsou propojeny s bází druhého výkonového tranzistoru, emitor druhého výkonového tranzistoru a katoda druhého tyristoru jsou připojeny na společný (zemní) vodič, řídicí elektroda prvního tyristoru je připojena do uzlu, kde jsou propojeny první vývod šestého rezistoru a první vývod osmého rezistoru, řídicí elektroda druhého tyristoru je připojena do uzlu, kde jsou propojeny první vývod pátého rezistoru a první vývod sedmého rezistoru, druhý

233 385 vývod pátého rezistoru a druhý výyod šestého rezistoru jsou připojeny na společný (zemní) vodič, druhý vývod sedmého rezistoru a druhý vývod osmého rezistoru jsou připojeny do společného uzlu, který je propojen s oryní- vstupní svorkou ovládacího obvodu, druhá vstupní svorka ovládacího obvodu je připojena na společný (zemní) vodič·

Zapojení klíčovacíhb obvodu podle vynálezu umožňuje externím nevýkonovým stejnosměrným ovládacím signálem uvést do vodivého stavu první i druhý tyristor· V případě, že první i druhý tyristor je uveden do vodivého stavu, dojde k odbuzení prvního i druhého výkonového spínacího tranzistoru střídače· Oproti doposud známým zapojením klíčovacích obvodů je zapojení podle vynálezu schematicky jednoduché při řadě výhodných vlastností jakými je např·vyloučený přenos falešných budicích signálů do bází prvního a druhého výkonového spínacího tranzistoru střídače, krátká re'akční doba a samočinné přidržení prvního i druhého tyristorů ve vodivém stavu během kladné půlperiody budicích impulsů·

Vynález je blíže objasněn pomocí připojeného výkresu, který znázorňuje zapojení klíčovacího obvodu výkonového tranzistorového střídače podle vynálezu.

Zahojení klíčovacího obvodu výkonového tranzistoro^rJiio střídače podle obr_cl pracuje tak, že bipolární budicí signál obdélníkového tvaru se přivádí na primární vinutí budicího transformátoru 1. ^rvní a druhé sekundární vinutí 2 a g jsou vzájemně nafázována tak, že na jejich výstupech je obdélníkový bipolární signál v protifázj.· Kladnou půlvlnou obdélníkových signálů jsou přes první rezistor £, první diodu 12. respo druhý rezistor £, druhou diodu £ buzeny střídavě výkonové trazistory 13 a 8. Při záporné půlvlně budicích obdélníkových signálů jsou výkonové trazistory

233 385 a 8 urychleně uzavírány. Hodnota zpětného bázového proudu výkonových trazistorů 13 a 8 je omezena pod maximální hodnotu povoleného proudu pomooí třetího rezistoru 11 a čtvrtého rezistoru 6 , které jsou připojeny přes třetí diodu 21 resp. čtvrtou diodu 20 na shodu prvního tyristorů 10. resp. na anodu druhého tyristorů Katoda prvního tyristorů 10.resp. katoda druhého tyristorů £ jsou připojeny na společný (zemní) vodič (svorku

Jestliže přivedeme na vstupní svorku 18 externí ovládací stejnosměrný signál kladné polarity vzhledem ke společné (zemní) svorce 19« pak proudem přivedeným přes sedmý rezistor 16 a osmý rezistor 15 do řídicích elektro‘d prvního tyristorů 10 a druhého tyristorů £ dojde na počátku každé kladné půlvlny budicího signálu k uvedení prvního tyristorů 10 a druhého tyristorů 2 do vodivého stavu. Při záporné půlvlně budicího signálu první tyristor 10 resp.druhý tyristor £ samočinně přej·· de do nevodivého stavu. Jestliže je první tyristor 10 resp.druhý tyristor % ve vodivém stavu, je první výkonový tranzistor 13 respedruhý výkonový tranzistor 8 uveden do nevodivého stavu. Pátý rezistor 17 a šestý rezistor 14 zvyšují odolnost klíčovacího obvodu výkonového tranzistorového střídače proti uvedení prvního tyristorů 10 resp.druhého tyristorů £ do vodivého stavu rušivým signálem* Využitím prvního tyristorů 10 a druhého tyristorů % na pozici spínacího prvku se dosahuje schematické jednoduchosti zapojení podle vynálezu; proti jiným známým prvkům, např.bipolárním tranzistorům, kterými nelze přímo spínat střídavý signál· Dále se dosahuje samočinného přidržení vodivého prvního tyristoru 10 resp·druhého vodivého tyristorů % během kladné, půlvlny budícího signálu·

233 38S

Mimo uvedené aplikace lze klíčovací obvod výkono vého tranzistorového střídače využít ivzapojeních jednočinných a dvojčinných konvertorů a invertorů k oohraně výkonového spínacího prvku proti zničení při přetížení nebo havárii měniče.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÍLEZU

   Zapojení kličovaciho obvodu výkonového tranzistorového střídat^ vyznačené tím, žo. první svorka prvníhe sekundárního vinutí (2) budicího transformátoru (1) je připojena na první vývod prvního rezistoru (9), druhá svorka prvního sekundárního vinutí (2) budícího transformátoru (1) je propojena se společným (zemním) vodičem, první svorka druhého sekundárního vinutí (3) budicího tranformátoru (1) je připojena na první vývod druhého rezistoru (4), druhá svorka druhého sekundárního vinutí (3) budicího transformátoru (1) je propojena se společným (zemním) vodičem, druhý vývod prvního rezistoru (9) je přiveden do společného uzlu, kde jsou vzájemně propojeny anoda prvního tyristoru (10), aneda první diody (12) a katoda třetí diody (21), anoda třetí diody (21) je propojena na první vývod třetího rezistoru (11), druhý vývod třetího rezistoru (11) . a katoda první diody (12) jsou propojeny S bází prvního výkonového tranzistoru (13), emitor prvního výkonového trazistoru (13) a katoda prvního tyristoru (10) jsou připojeny na společný (zemní) vodič, druhý vývod druhého rezistoru (4) je přiveden do společného uzlu, kde jsou vzájemně propojeny anoda druhého tyristoru (5), anoda druhé diody (7) a katoda čtvrté diody (20), anoda čtvrté diody (20) je propojena na první vývod čtvrtého rezistoru (6), druhý vývod čtvrtého rezistoru (6) a katoda druhé diody (7) jsou propojeny s bází druhého výkonového tranzistoru (8)_t emitor druhého výkonového tranzistoru (8) a katoda druhého tyristoru (5) £ou připojeny na společný (zemní) vodič, řídicí elektroda prvníhe tyristoru (IQ) je připojena do uzlu, kde jsou propojeny první vývod šestého rezistoru (14) a první vývod osmého rezistoru (15), řídicí elektroda druhého tyristoru (5) je připojena do uzlu, kde jsou propojeny

   233 385 první vývod pátého rezistoru (17) a první vývod sedmé ho rezistoru (16), druhý vývod pátého rezistoru (17) a druhý vývod šestého rezistoru (14) jsou připojeny na společný (zemní) vodič, druhý vývod sedmého rezistoru (16) a druhý vývod osmého rezistoru (15) jsou připojeny do společného uzlu, který je spojen s první vstupní svorkou (18) ovládacího obvodu, druhá vstupní svorka (19) ovládacího obvodu je připojena na společ·* ný (zemní) vodič»