CS246111B1 - Strain relief circuit of transistor buffer converter - Google Patents
Strain relief circuit of transistor buffer converter Download PDFInfo
- Publication number
- CS246111B1 CS246111B1 CS827927A CS792782A CS246111B1 CS 246111 B1 CS246111 B1 CS 246111B1 CS 827927 A CS827927 A CS 827927A CS 792782 A CS792782 A CS 792782A CS 246111 B1 CS246111 B1 CS 246111B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- capacitor
- diode
- divider
- anode
- branch node
- Prior art date
Links
Landscapes
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
Zapojení se týká odiehčovacího obvodu větve tranzistorového pulsniho měniče s napětovým mezilehlým obvodem. Očelem řešení je zjednodušení zapojení odiehčovacího obvodu použitím aktivních polovodičových prvků a odstranění přídavného zatěžování tranzistorových spínačů při jejich spínání. Uvedeného účelu se dosáhne použitím přebíjecích tyristorů umožňujících přebití odiehčovacího obvodu bez účasti tranzistorových spínačů pulsniho měniče.The connection concerns the relief circuit of the transistor pulse converter branch with a voltage intermediate circuit. The purpose of the solution is to simplify the connection of the relief circuit by using active semiconductor elements and eliminating additional loading of the transistor switches when switching them. The stated purpose is achieved by using overcharging thyristors allowing the relief circuit to be overcharged without the participation of the transistor switches of the pulse converter.
Description
Vynález se týká odlehčovacího obvodu větve tranzistorového pulsní ho měniěe a napělovým mezilehlým obvodem, v němž jsou mezi kladnou a zápornou napájecí sběrnicí v sérii zapojeny první a druhý tranzistorový spínač, které jsou samostatně přemostěny první a druhou nulovou diodou, a spoj prvního tranzistorového spínače s druhým tranzistorovým spínačem je připojen k výstupní svorce větve.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transistor pulse converter branch circuit and a voltage intermediate circuit in which a first and a second transistor switch are connected in series between a positive and a negative power bus, each bridged by a first and second zero diodes. it is connected to the output terminal of the branch via a transistor switch.
Odlehčovací obvod slouží k ochraně tranzistorových spínačů pulsního měniče proti přetížení. Tranzistorový měnič s napělovým mezilehlým obvodem sestává z jedné nebo více větví, z nichž každá obsahuje dva tranzistorová spínače, které připojují výstupní svorky větví střídavě ke kladné nebo záporné. Jiapá ječí sběrnicí mezilehlého obvodu. Součástí těchto větví jsou nulové diody, které umožňují vedení výstupního proudu větví v případě, že oba tnanzistorové spínače jedné větve jsou rozepnuty, nebo jeden z nich je sepnut, avěak proud zátěže teče dočasně proti směru jeho vedení.The underload circuit is used to protect the transistor switches of the pulse converter against overload. The transistor voltage inverter circuit consists of one or more strings, each of which contains two transistor switches, which connect the output terminals of the strings alternately to positive or negative. Jiapá screams the bus of the intermediate circuit. Zero diodes are included in these strings, which allow the output current of the strings to be routed when both transistor switches of one string are open or one of them is closed, but the load current flows temporarily upstream.
Při spínání a rozpínání dílčích tranzistorových spínačů dochází k jejich dočasnému přetěžování , které je charakterizováno tlm, že po dobu spínacího, popřípadě rozpínacího děje, je tranzistorový spínače namáhán velkým napětím, řádově stovek voltů, a velkým proudem, řádově desítek ampérů, což zapříčiňuje spínací, popřípadě rozpínací ztráty a současně, ohrožuje elementární tranzistory samotné, nebol jejich pracovní oblast obsahuje provozní stavy, při nichž může dojít k jejich trjíalé destrukci. Tento problém nelze řešit použitím tranzistorů s vyhovujícími parametry, nebol je fyzikálně nemožné vyrobit tranzistor, jenž by dovoloval spínat nebo rozpínat velký proud ze zdroje velkého napětí a současně byl dostatečně rychlý. Při požadavku sestavit takový tranzistorový měnič na mezilehlé napětí asi 500 V, tj. šestipulsně usměrněné napětí trojfázové napájecí sítě, o typovém výkonu od 10 kVA do 50 kVA je pak třeba použít obvodové řešeni, které by tranzistorové spínače, popřípadě elementární tranzistory, z nichž je spínač sestaven, dostatečně odlehčilo. K tomu účelu byla navržena řada tak zvaných odlehčovaclch obvodů, které jsou sestaveny z kondenzátorů, tlumivek, diod, popřípadě aktivních polovodičových prvků. Počet použitých pasivních prvků je značně veliký, zapojení obvodů je složité, obvody obsahují veliký počet tlumivek a'-odlehčované tranzistorové spínače jsou přídavné proudově zatěžovány.During switching on and off of partial transistor switches they are temporarily overloaded, which is characterized by the fact that during the switching or expansion process, the transistor switches are subjected to high voltage, hundreds of volts, and high current of tens of amperes. at the same time, it exposes the elementary transistors themselves, since their working area contains operating states in which their continuous destruction may occur. This problem cannot be solved by using transistors with satisfactory parameters, since it is physically impossible to produce a transistor that allows to switch on or off a large current from a high voltage source while being fast enough. If it is required to assemble such a transistor converter for an intermediate voltage of about 500 V, ie a six-pulse rectified voltage of a three-phase mains, with a power rating of 10 kVA to 50 kVA, it is necessary to use a circuit solution that transistor switches or elementary transistors. switch assembled, relieved enough. For this purpose, a series of so-called lightening circuits have been proposed, which are composed of capacitors, chokes, diodes, or active semiconductor elements. The number of passive elements used is very large, the circuitry is complicated, the circuits contain a large number of chokes, and the lightened transistor switches are additionally loaded with current.
Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny u odlehčovacího obvodu větve tranzistorového puslního měniče podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi kolektorem prvního tranzistorového spínače typu NPN a výstupní svorkou větve je zapojena první přesytka, mezi eaitorem druhého tranzistorového spínače typu NPN a výstupní svorkou větve je zapojena druhá přesytka, mezi zápornou napájecí sběrnicí a kladnou napájecí sběrnicí jsou v sérii zapojeny první zpožďovací kondenzátor, vazební kondenzátor a druhý zpožďovací kondenzátor, přičemž mezi prvním větvovým uzlem mezi prvním zpožďovacím kondenzátorem a vazebním kondenzátorem a spojem katody nulové diody s první přesytkou je zapojena první oddělovací dioda katodou k prvnímu větvovému uzlu a mezi druhým větvovým uzlem mezi druhým zpožďovacím kondenzátorem a vazebním kondenzátorem a spojem anody druhé nulové diody s druhou přesytkou je zapojena druhé oddělovací dioda anodou k druhému větvovému uzlu, mezi prvním větvovým uzlem a druhým větvovým uzlem jsou zapojeny paralelně vybíjecí odpor, sériově· spojené třetí oddělovací dioda, připojená k prvnímu větvovému uzlu anodou, a omezovači obvod připojettf anodou k druhému větvovému uzlu, přemostěný omezovacím kondenzátorem, mezi zápornou napájecí sběrnicí a kladnou napájecí sběrnicí je zapojen napělový dělič společný všem větvím tranzistorového pulsního měniče, tvořený sériovým zapojením prvního děličového kondenzátoru, druhého děličového kondenzátoru a třetího děličového kondenzátoru a paralelně k tomuto sériovému zapojení připojeným sériovým zapojením prvního děličového odporu, druhého děličového odporu a třetího děličového odporu, přičemž k prvnímu děličovému azlu mezi prvním děličovým kondenzátorem a druhým děličovým kondenzátorem, jeou připojeny první děličový odpor a druhý děličový odpor, první přebíjecí tlumivka, jejíž druhý konec je spojen e katodou druhého přebíjeciho tyristorů, jehož anoda je spojena s druhým větvovým uzlem, a k druhému děličovému uzlu, mezi druhým děličovým kondenzátorem a třetím děličovým kondenzátorem, jaou připojeny druhý děličový odpor a třetí děličový odpor, druhé přebíjecí tlumivka, jejíž konec je spojen s anodou prvního přebíjeciho tyristorů, jehož katod* je spojena s prvním . větvovým uzlem.The above-mentioned drawbacks are eliminated in the branch circuit relief circuit of the transistor pulse inverter according to the invention, characterized in that a first clamp is connected between the collector of the first NPN transistor switch and the branch output terminal, between the eaitor of the second NPN transistor switch and the branch output terminal. a second shunt is connected, a first delay capacitor, a coupling capacitor, and a second delay capacitor are connected in series between the negative power bus and the positive supply bus, wherein a first shunt capacitor is connected between the first branch node between the first delay capacitor and the coupling capacitor and a second diode cathode to the first branch node and a second branch node between the second delay capacitor and the coupling capacitor and an anode junction of the second zero diode to the second anode is connected by a second diode a diode anode to the second branch node, a parallel discharge resistor connected in series between the first branch node and the second branch node, a series connected third separation diode connected to the first branch node by an anode, and an anode circuit connected to the second branch node bridged by a limiting capacitor a voltage divider common to all branches of the transistor pulse transducer is formed between the negative power bus and the positive power bus, consisting of a series connection of the first divider capacitor, a second divider capacitor and a third divider capacitor, connected in parallel with the series divider of the first divider resistor, a third divider resistor, wherein a first divider resistor is connected to the first divider asylum between the first divider capacitor and the second divider capacitor; a resistor and a second divider resistor, a first charge choke whose second end is connected to the cathode of the second quench thyristor, the anode of which is connected to the second branch node, and to the second divider node, between the second divider capacitor and the third divider capacitor; a third divider resistor, a second charging choke whose end is connected to the anode of the first charging thyristor, the cathode of which is connected to the first. branch node.
Druhý děličový odpor je přemostěn sériovým zapojením první přemosíovací diody a druhé přemosíovací diody. Spoj katody první přemostovací diody s anodou druhé přemostovací diody je připojen na nulovou svorku.The second divider resistor is bridged by series connection of the first bridging diode and the second bridging diode. The connection of the cathode of the first bypass diode to the anode of the second bypass diode is connected to the neutral terminal.
U řešení podle vynálezu je použitím aktivních polovodičových prvků odlehčovací obvod značně zjednodušen a tím i zlevněn a navíc je odstraněno přídavné proudové zatěžování tranzistorových spínačů při jejich spínání.In the solution according to the invention, by using active semiconductor elements, the relief circuit is considerably simplified and thus cheaper and, in addition, the additional current loading of the transistor switches when switching them is eliminated.
Výhodou odlehčovacího obvodu podle vynálezu je, že tento umožňuje přebití odlehčovacího obvodu při vypínáni tranzistorového spínače dostatečně rychle i při ryze ohmickém charakteru zátěže. Bkolnost, že potenciál v druhém děličové!? uzlu je.-kladnější než potenciální střed, ležící na nulové svorce, zaručuje vybití druhého zpožďovacího kondenzátoru až ne nulové napětí. Během přebíjecího dgje přitom dochází k nabíjení vazebního kondenzátoru, což je nutný předpoklad pro demagnetizaci, popřípadě magnetizaci první a druhé přesytky. Vhodným dimenzováním prvního a druhého zpožďovacího kondenzátoru a vazebního kondenzátoru lze dosáhnout požadovaného časového průběhu nárůstu napětí na dráze kolektor-emitor vypínaného prvního tranzistorového spínače, tak aby v okamžiku zániku proudu, procházejícího prvním tranzistorovým spínačem při maximálním proudu zátěže napětí mezi jeho kolektorem a amitorem bylo menší než dovolené závěrné napětí kolektor-emitor elementárních tranzistorů při nepřipojené bázi, nebo je mu rovno. To umožňuje následně zatížit dráhu kolektor-emitor prvního tranzistorového spínače napětím větším než závěrné napětí kolektor-emitor při nepřipojená bázi, avšak menším než závěrná napětí kolektor-emitor při malém záporném napětí na bázi, tj. provozovat tranzistorový měnič při relativně velkém mezilehlém napětí. Vlivem Činnosti odlehčovacího obvodu podle vynálezu při vypínání prvního tranzistorového spínače dochází ke snížení jeho vypínacích ztrát.The advantage of the relief circuit according to the invention is that it enables the relief circuit to be overcharged when the transistor switch is switched off quickly enough even under the purely ohmic nature of the load. Dullness that potential in the second divider !? More positive than the potential center, located at the zero terminal, guarantees the discharge of the second delay capacitor up to zero voltage. During the reloading dg, the coupling capacitor is charged, which is a prerequisite for the demagnetization or magnetization of the first and second rearrangements. By appropriately dimensioning the first and second delay capacitors and coupling capacitors, the desired voltage rise over the collector-emitter path of the switched-off first transistor switch can be achieved so that at the moment of current passing through the first transistor switch at the maximum voltage load current between its collector and amitor than or equal to the permissible collector-emitter reverse voltage of the elementary transistors when the base is not connected. This makes it possible subsequently to load the collector-emitter path of the first transistor switch with a voltage greater than the collector-emitter reverse voltage when the base is not connected, but less than the collector-emitter reverse voltages at a low negative base voltage, i.e. to operate the transistor converter at relatively large intermediate voltage. Due to the operation of the relief circuit according to the invention when the first transistor switch is tripped, its trip losses are reduced.
Když proud zátěže teče opačným směrem, je činnost odlehčovacího obvodu podle vynálezu duální. První tranzistorový spínač je trvale vypnut a proud zátěže teče buá druhým tranzistorovým spínačem nebo nulovou diodou.When the load current flows in the opposite direction, the operation of the relief circuit according to the invention is dual. The first transistor switch is permanently switched off and the load current flows either through the second transistor switch or the zero diode.
Příklad provedení odlehc *rac ího obvodu podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje láeziié zapojení odlehčovacího obvodu, u kterého může být jak první tranzistorový spínač, títtíi druhý tranzistorový spínač sestaven z několika paralelně spojených elementárních biOáiárních tranzistorů typu NPK, a obr. 2 ukazuje zapojení omezovacího obvodu s vlastnostmi Zenerovy diody při užití nízkovýkonové Zenerovy diody.An exemplary embodiment of a lightening circuit according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a diagrammatic connection of a lightning circuit in which both the first transistor switch and the second transistor switch can be composed of several parallel NPK-type elementary transistors. Fig. 2 shows a circuit of a Zener diode limiting circuit using a low power Zener diode.
U odlehčovacího obvodu větve tranzistorového pulsního měniče podle obr. 1 jsou mezi kladnou'napájecí sběrnicí 32 a zápornou napájecí sběrnicí 33 v sérii zapojeny první tranzistorový spínač 26 a druhý tranzistorový spínač 27. které jsou samostatně přemostěny první nulovou diodou 8 a druhou nulovou diodou 2· Spoj prvního tranzistorového spínačec26 s druhým tranzistorovým spínačem 27 je připojen k výstupní svorce 34 větve. Mezi prvním tranzistorovým spínačem 26 a výstupní svorkou. 34 větve je zapojena první přesytka 17. mezi druhým tranzistorovým spínačem 27 a výstupní svorkou 34 větve je zapojena druhá přesytka .18. Mezi zápornou napájecí sběrnicí a klédňoU napájecí sběrnicí 32 jsou v sérii zapojeny první zpožďovací kondenzátor J., vazební kcndenzátor j a druhý zpožďovací kondenzátor 2, přičemž mezi prvním větvovým uzlem A. mezi prvním zpožďovacím kondenzátorem J_ a vazebním kondenzátorem a spojem katody první nulové diody 8 s první přesytkou 17 je zapojena první oddělovací dioda 10 katodou k prvnímu větvovému uzlu A a mezi druhým větvovým uzlem B, mezi druhým zpožďovacím kondenzátorem 2 a vazebrím kondenzátorem j a spojem anody druhé nulové diody 9 s druhou přesytkou 18. je zapojena i.ruhá oddělovací dioda 11 anodou k druhému větvovému uzlu B.In the relief circuit of the transistor pulse transducer of FIG. 1, a first transistor switch 26 and a second transistor switch 27 are connected in series between the positive power bus 32 and the negative power bus 33, which are separately bridged by the first diode 8 and the second diode 2. The connection of the first transistor switch 26 to the second transistor switch 27 is connected to the output terminal 34 of the branch. Between the first transistor switch 26 and the output terminal. 34, a first claw 17 is connected between the second transistor switch 27 and a branch claw 18 is connected to the branch output terminal 34. Between the negative power bus and the power bus 32 are connected in series a first delay capacitor J, a coupling capacitor and a second delay capacitor 2, wherein between the first branch node A between the first delay capacitor 1 and the coupling capacitor and the cathode connection of the first zero diode 8 s. a first cathode 17 is connected by a first cathode separation cathode 10 to the first branch node A, and between the second branch node B, between the second delay capacitor 2 and the diaphragm capacitor i by the anode junction of the second zero diode 9 anode to the second branch node B.
Mesi prvním větvovým uzlem jA a druhým větvovým uzlem B jsou zapojeny paralelně vybíjecí odpor 22. sériově spojená třetí oddělovací dioda 1 3. připojená anodou k prvnímu větvovémuA discharge resistor 22 is connected in parallel through the first branch node jA and the second branch node B, connected in series by a third separating diode 13 connected by the anode to the first branch node.
246,1, uzlu A a omezovači obvod 14 s vlastnostmi Zenerovy diody, přemostěny omezovacím kondenzátorem £. Mezi zápornou napájecí sběrnici a kladnou sběrnicí napájecí 32 je zapojen napětový děliě společný vSem větvím tranzistorového pulsního měniče, tvořený sériovým zapojením prvního děličového kondenzátorů 2, druhého děličového kondenzátorů 6 a třetího děličového kondenzátorů 2 a paralelně k tomuto sériovému zapojení připojeným sériovým zapojením prvního děličového odporu 23. druhého děličového doporu 24 a třetího děličového odporu 25.246.1, node A, and a Zener diode-limiting circuit 14 bridged by a limiting capacitor 6. Between the negative power bus and the positive power bus 32, there is a voltage divider common to all branches of the transistor pulse transducer, consisting of a series connection of the first divider capacitors 2, second divider capacitors 6 and third divider capacitors 2 and connected in series to the series divider of the first divider 23 the second divider resistor 24 and the third divider resistor 25.
K prvnímu děličovému uzlu C, ležícímu mezi děličovým kondenzátorem 2 a druhým děličovým kondenzátorem 6, jsou připojeny spoj prvního děličového odporu 23 a druhým děličovým odporem 24 a první přebíječí tlumivka 19t jejíž druhý konec je spojen s katodou druhého přebljeeiho tyristorů 29. jehož anoda je opojena s druhým větvovým uzlem B.Connected to the first divider node C, located between the divider capacitor 2 and the second divider capacitor 6, are connected the first divider resistor 23 and the second divider resistor 24 and the first overload choke 19 t whose second end is connected to the cathode of the second overflow thyristor 29. intoxicated with the second branch node B.
K druhému děličovému uzlu D, ležícímu mezi druhým děličovým kondenzátorem 6 a třetím kondenzátorem 2, jsou připojeny spoj druhého děličového odporu 24 s třetím děličovým odporem 25 a druhá přebíječí tlumivka 20, jejíž druhý konec je spojen s anodou prvního přebíjecího tyristorů 28. jehož katoda je spojena s pevním větvovým uzlem A. Druhý děličový odpor 24 je přemostěn sériovým zapojením první přemoslovací diody 15 a druhé přemoslovací diody 16 a spoj katody první přemoslovací diody 15 s anodou druhé přemoslovací diody 16 je vyveden na nulovou svorku 21.Connected to the second divider node D, located between the second divider capacitor 6 and the third capacitor 2, are connected a second divider resistor 24 with a third divider resistor 25 and a second override choke 20, the other end of which is connected to the anode of the first override thyristor 28. The second divider resistor 24 is bridged by the series connection of the first resettlement diode 15 and the second resettlement diode 16, and the cathode coupling of the first resettlement diode 15 to the anode of the second resettlement diode 16 is brought to zero terminal 21.
První větvový uzel A je spojen s katodou vazební diody 12. jejíž anoda je spojena s druhým větvovým uzlem B, a s anodou třetího přebíjecího tyristorů 30. jehož katoda je spojena s katodou druhého přebíjecího tyristorů 29.The first branch node A is connected to the cathode of a coupling diode 12, the anode of which is connected to the second branch node B, and to the anode of the third charging thyristor 30, the cathode of which is connected to the cathode of the second charging thyristor 29.
Druhý větvový uzel B je spojen s katodou čtvrtého přebíjecího tyristorů 31 . jehož anoda je spojena s anodou prvního přebíjecího tyristorů 28.The second branch node B is connected to the cathode of the fourth charging thyristor 31. whose anode is connected to the anode of the first recharging thyristor 28.
Omezovači obvod 14 a vlastnostmi Zenerovy diody může být tvořen samotnou vysokovýkonovou Zenerovou diodou nebo ekvivalentním obvodem tuto diodu nahrazujícím.The limiting circuit 14 and the characteristics of the Zener diode may be a high power Zener diode itself or an equivalent circuit replacing the diode.
Z popsaných součástí jsou na obr. 1 identické první tranzistorový spínač 26 a druhý tranzistorový spínač £2, první nulová dioda 8 a druhá nulová dioda 2> první přesytka 17 a druhá přesytka 18. první zpožňovací kondenzátor £ a druhý zpožňovací kondenzátor 2, první přebíjecí tlumivka 19 a druhá přebíjecí tlumivka 20 a první přemoslovací dioda 15 a druhá přemoslovací dioda £6, dále pak první oddělovací dioda 10 a druhá oddělovací dioda JJ., první děličový kondenzátor 2 8 třetí děličový kondenzátor 2 8 první děličový odpor 23 a třetí děličový odpor 25.From the described components, the first transistor switch 26 and the second transistor switch 52, the first zero diode 8 and the second zero diode 2, the first transistor 17, and the second transistor 18, the first delay capacitor 6 and the second delay capacitor 2, the first a choke 19 and a second override choke 20 and a first override diode 15 and a second override diode 66, a first decoupling diode 10 and a second decoupling diode 11, a first divider capacitor 28, a third divider capacitor 28, a first divider resistor 23 and a third divider resistor 25.
činnost odlehčovacího obvodu podle vynálezu je následující.operation of the relief circuit according to the invention is as follows.
Protože napětí na mezilehlém obvodu není vyhlazeno, vzniká mezi prvním děličovým uzlem C a druhým děličovým uzlem D vlivem funkce první přemoslovací diody 15 a druhé přemoslovací diody (6 stejnosměrné napětí, a to symetricky vůči nulové svorce ££., připojené například k nulovému vodiči trojfázové sítě, k níž je bez transformátoru přímo přes šestipulsní můstkový usměrňovač napájen mezilehlý obvod tranzistorového pulsního měniče.Since the voltage on the intermediate circuit is not smoothed, the first divider diode C and the second divider node D arise due to the function of the first resonance diode 15 and the second resonance diode (6 DC), symmetrically to the neutral terminal 8, connected for example to a three-phase neutral. the network to which the intermediate circuit of the transistor pulse converter is fed directly through the six-pulse bridge rectifier without the transformer.
Předpokládejme, že zátěž má odporově induktivní charakter, že první tranzistorový spínač 26 a druhý tranzistorový spínač 27 jsou rozepnuty, proud zátěže i^ teče naznačeným směrem a vtéká pře· druhou přesytku 18 a druhou nulovou diodu 2 do kladné napájecí sběrnice aa. Na prvním zpožďovacím kondenzátorů £ je plná napětí mezilehlého obvodu, na druhém zpožďovacím kondenzátorů 2 a na vazebním kondenzátorů £ žádná napětí nejsou a ně omezovacím kondenzátorů £ je napětí rovná Zenerovu napětí omezovacího obvodu 14 s vlstnostmi Zenerovy diody. Sepne-li se nyní při trvalém rozepnutí druhého tranzistorového spínače 27 první transistorový spínač 26 a s určitým časovým předstihem se zapálí třetí přebíjecí tyristor 30. pak dojde jednak k přebití odlehčovacího obvodu, takže na konci přebíjecího děje jeSuppose that the load has a resistive inductive character, that the first transistor switch 26 and the second transistor switch 27 are open, the load current i flows in the indicated direction and flows through the second shunt 18 and the second zero diode 2 into the positive supply bus aa. On the first delay capacitors 6 there are full voltages of the intermediate circuit, on the second delay capacitors 2 and on the coupling capacitors 6 there are no voltages and the limit capacitors 6 on them are equal to the Zener voltage of the limiting circuit 14 with the Zener diode properties. If the first transistor switch 26 is now closed when the second transistor switch 27 is permanently opened and the third reloading thyristor 30 is ignited some time in advance, then the relief circuit is overcharged, so that at the end of the reloading process
IAND
WH1 první zpožďovací kondenzátor £ vybit a druhý zpožďovací kondenzátor 2 nabit ná napětí mezilehlého obvodu, jednak dojde k přechodu proudu iL zátěže z druhé nulové diody 2 na první tranzistorový spínač 26. přičemž první přeeytkfi 17 a druhé přesytka 18 ovlivňují časový průběh nárůstu proudu prvním tranzistorovým spínačem 26. popřípadě dojde k poklesu proudu druhou nulovou diodou 2· Podstatnou vlastnosti odlehěovaeího obvodu podle vynáleau je, že přebíječí proud prvního zpožďovacího kondenzátoru £ a druhého zpožďovacího kondenzátoru 2 neteče právě spínaným prvním tranzistorovým spínačem 26. Okolnost, že potenciál v prvním děličovém uzlu C je zápornější než potenciální střed na nulově svorce 21. zaručuje vybiti prvního zpožďovacího kondenzátoru £ až na nulové napětí. Během přebíjecího děje nedochází k nabíjení vazebního kondenzátoru £, nebol proud teče vazební diodou 12. Vhodným dimenzováním první přeeytky 17 a druhá přesytky 18 lze dosáhnout požadovaného časového průběhu nárůstu proudu prvním tranzistorovým spínačem 26 tak, aby v době, než jeho proud báze dosáhne nominální hodnoty, nedošlo k vytržení elementárních tranzistorů prvního tranzistorového spínače 26 ze saturace a tím k jejich ohrožení, popřípadě k vzniku velkých spínacích ztrát.WH1, the first delay capacitor 8 is discharged and the second delay capacitor 2 is charged by the intermediate circuit voltage, on the one hand the current load L is transferred from the second neutral diode 2 to the first transistor switch 26. The essential feature of the relief circuit according to the invention is that the overcharging current of the first delay capacitor 6 and the second delay capacitor 2 does not flow through the first switched transistor switch 26. The fact that the potential in the first divider node C is more negative than the potential center at the zero terminal 21. It guarantees the discharge of the first delay capacitor 8 down to zero voltage. During the charging process, the coupling capacitor 6 does not charge, or the current flows through the diode 12. By suitably dimensioning the first and second transducers 18, the desired current rise of the current transistor 26 can be achieved so that its base current reaches its nominal value. , the elementary transistors of the first transistor switch 26 have not been pulled out of the saturation and thus endangered or large switching losses have occurred.
Při vypuštění třetího přebíjecího tyristoru 30 a čtvrtého přebíjecího tyristoru 31 a vazební diody 12. je nutno s určitým časovým předstihem před sepnutím prvního transistorového spínače 26 zapálit druhý přebíjecí tyristor 29. Dojde opět k přebití odlehčovaciho obvo- . du, avšak s tím rozdílem, že na vazebním kondenzátoru £ vzniká napětí, takže na konci přebijecího děje je druhý zpožďovací kondenzátor 2 nabit na napětí mezilehlého obvodu a první zpožďovací kondenzátor £ je vybit na určité zbytkové napětí, menší nebo rovné Zenerovu napětí omezovacího obvodu 14 s vlastnostmi Zenerovy diody. V důsledku toho dochází k přídavným ztrátám ve vybíjecím odporu.When the third recharging thyristor 30 and the fourth recharging thyristor 31 and the coupling diode 12 have been released, the second recharging thyristor 29 must be ignited some time before the first transistor switch 26 closes. The overload circuit is overcharged again. but with the difference that a voltage is applied to the coupling capacitor 6 so that at the end of the overcharging event the second delay capacitor 2 is charged to the intermediate circuit voltage and the first delay capacitor 8 is discharged to a certain residual voltage less than or equal to with Zener diode properties. As a result, there are additional losses in the discharge resistance.
Předpokládejme nadále, že proud i^ zátěže má naznačený směr a vtéká přes první přesytku £1 a první tranzistorový spínač 26~do- záporné napájecí sběrnice 33. Druhý tranzistorový spínač 27 je tedy zavřen a první tranzistorový spínač 26 je otevřen. Na druhém zpožďovacím kondenzátoru'2 je plné napětí mezilehlého obvodu, na prvním zpožďovacím kondenzátoru £ a na vazebním kondenzátoru £ žádná napětí nejsou a na omezovacím kondenzátoru £ je napětí rovné Zenerovu napětí omezovacího obvodu 14 s vlastnostmi Zenerovy diody.Suppose that the load current 11 has the indicated direction and flows through the first shunt 41 and the first transistor switch 26 of the negative power bus 33. Thus, the second transistor switch 27 is closed and the first transistor switch 26 is open. On the second delay capacitor 2 there is a full voltage of the intermediate circuit, on the first delay capacitor 6 and on the coupling capacitor 6 there are no voltages and on the limiting capacitor 6 the voltage is equal to the Zener voltage of the limiting circuit 14 with Zener diode characteristics.
Rozepne-li se nyní tranzistorový spínač 26 a s určitým časovým zpožděním se zapálí první přebíjecí tyristor 28, pak dojde opět k přebití odlehčovaciho obvodu, takže na konci přechodového děje. proud i^ .zátěže již přešel z prvního tranzistorového spínače 26 na druhou nulovou diodu 2i první zpožďovací kondenzátor £ je nabit na napětí mezilehlého obvodu a druhý zpožďovací koddenzátor 2 je vybit na nulové napětí. V průběhu tohoto děje nejdříve začne klesat proud tekoucí prvním tranzistorovým spínačem 26, což má za následek, že proud o velikosti rozdílu mezi proudem zátěže a okamžitým proudem vypínaného prvního tranzistorového spínače 26 začne nabíjet první zpožďovací kondenzátor £ a vazební kondenzátor £ a vybíjet druhý zpožďovací kondenzátor 2. Napětí v prvním větvovém uzlu A v čase narůstá zhruba parabolicky.If the transistor switch 26 is now opened and the first reloading thyristor 28 is ignited with a time delay, then the relieving circuit will overcharge again, so that at the end of the transient event. the load current has already passed from the first transistor switch 26 to the second neutral diode 21, the first delay capacitor 6 is charged to the intermediate circuit voltage and the second delay capacitor 2 is discharged to zero voltage. During this process, the current flowing through the first transistor switch 26 first decreases, with the result that the current between the load current and the instantaneous current of the switched off transistor switch 26 starts to charge the first delay capacitor 6 and the coupling capacitor 6 and discharge the second delay capacitor. 2. The voltage at the first branch node A increases over time in a parabolic manner.
Po zániku proudu prvním tranzistorovým spínačem 26 se pak děje nabíjení, popřípadě vybíjení, výše zmíněných kondenzátorů celou hodnotou proudu zátěže. Při malé velikosti proudu zátěže by toto nabíjeni, popřípadě vybíjení, bylo relativně pomalé. K urychlení tohoto děje je ve vhodném okamžiku zapálen první přebíjecí tyristor 28. časový odstup mezi začátkem vypínání prvního tranzistorového spínače 26 a zapálením prvního přebíjecího tyris— toru 28 má velikost maximální vypínací doby prvního tranzistorového spínače 26 při maximálním vypínaném proudu iTj zátěže. Při velké hodnotě proudu zátěže naopak dochází k situaci, že nabíjení, popřípadě vybíjení, prvního zpožďovacího kondenzátoru £, vazebného kondenzátoru £, popřípadě druhého zpožďovacího kondenzátoru £, je relativně rychlé, takže v okamžiku zapálení prvního přebíjecího tyristoru 28 je potenciál v prvním větvová· uzlu £ větší než v druhém děličovém uzlu D, tudíž k průtoku proudu prvním přebíječím tyristor·· 28 vůbec nedojde.After the current has dropped through the first transistor switch 26, the above-mentioned capacitors are then charged or discharged with the full load current. With a small load current, this charging or discharging would be relatively slow. To accelerate this happening is ignited at the appropriate moment the first reloading thyristor 28th time interval between the onset off the first transistor switch 26 and a first ignition přebíjecího tyris- torus 28 has a size of maximum tripping time of the first transistor switch 26 at a maximum breaking current Ie and load. On the other hand, with a large load current, the charging / discharging of the first delay capacitor 8, the coupling capacitor 6 or the second delay capacitor 6 is relatively fast, so that at the moment of the first charging thyristor 28 the potential in the first branch node is Therefore greater than that of the second divider node D, therefore, no current flow through the first thyristor ram 28 will occur.
Proud zátěže poteče celou svou velikostí přes první přesytku 17 tak dlouho, dokud potenciál v prvním větvovém uzlu A nepřevýší potenciál kladné napájecí sběrnice 32 mezilehlého obvodu. Počínaje tímto okamžikem dochází k přechodu proudu i^ zátěže z první přesytky 17 na druhou přesytku 18 a druhou nulovou diodu 2· Napětí potřebné k magnetizaci druhé přesytky £8, popřípadě k demagnetizaci první přesytky 17, ee vytvořilo a nadále, vytváří průtokem části proudu iL zátěže přes vazební kondenzátor J.The load current will flow through its entire size across the first shunt 17 until the potential in the first branch node A exceeds the potential of the positive feed bus 32 of the intermediate circuit. Beginning at this point, the load current i1 is transferred from the first shunt 17 to the second shunt 18 and the second zero diode 2. The voltage required to magnetize the second shunt 18, or to demagnetize the first shunt 17, has created and continues to produce part of the current L load through coupling capacitor J.
Při velkém proudu i^ zátěže by však velikost tohoto napětí mohla dosáhnout hodnoty, která by ve svých důsledcích mohla ohrozit první tranzistorový spínač 26 a první nulovou diodu 8, kdy napětí na obou zmíněných prvcích je v uvedené fázi přechodového děje rovno součtu napětí mezilehlého obvodu a napětí na vazebním kondenzátoru £. K omezení napětí na vazebním kondenzátoru £ slouží obvod, sestávající z omezovacího obvodu 14 s vlastnostmi Zenerovy diody, třetí oddělovací diody 13 a omezovacího kondenzátoru £, kdy na omezovacím kondenzátoru 4 je trvale napětí rovné Zenerovu napětí omezovacího obvodu 14 s vlastnostmi Zenerovy diody.At high load current, however, the magnitude of this voltage could reach a value that could endanger the first transistor switch 26 and the first diode 8, where the voltage on both elements is equal to the sum of the intermediate circuit voltage at said phase of the transient event. the voltage at the coupling capacitor. To limit the voltage at the coupling capacitor 6, a circuit consisting of a Zener diode-limiting circuit 14, a third separating diode 13 and a limiting capacitor 8 is used, wherein the voltage at the limiting capacitor 4 is permanently equal to the Zener-voltage limiting circuit 14 of the Zener diode.
Při velké, kapacitě omezovacího kondenzátoru £ slouží tento obvod jako nárazová ochrana, která krátkodobě akumuluje přebytek přiváděné energie a posléze jej maří ve výkonovém odporu 142 omezovacího obvodu 14 s vlastnostmi Zenerovy diody, popřípadě v samotné Zenerově diodě, tvoří-li tento obvod 14 pouze ona. Jakmile proud zátěže zcela přejde z první přesytky 17 na druhou přesytku 18 a druhou nulovou diodu je vypínací děj ukončen a energie nashromážděná ve vazebním kondenzátoru £ se maří ve vybíjecím odporu 22 až do úplného vybití vazebního kondenzátoru £·With a large capacitance of the limiting capacitor 8, this circuit serves as a surge protector which briefly accumulates excess energy and then thwarts it in the power resistor 142 of the Zener diode-limiting circuit 14, or in the Zener diode itself, . Once the load current has completely passed from the first shunt 17 to the second shunt 18 and the second zero diode, the tripping action is complete and the energy accumulated in the coupling capacitor 8 is thwarted in the discharge resistor 22 until the coupling capacitor 8 is completely discharged.
V případě užití omezovacího obvodu 14 s vlastnostmi Zenerovy diody, opatřeného nízkovýkonovou Zenerovou diodou 141. jak je naznačeno na obr. 2, je katoda nízkovýkonové Zenerovy diody 141 spojena s uzlem spoje katody třetí oddělovací diody 13 a omezovacího kondenzátoru £ a anoda nízkovýkonové Zenerovy diody 141 je připojena přes sériový odpor 143 k druhému větvovému uzlu Β. K anodě nízkovýkonové Zenerovy diody 141 je déle přes oddělovací odpor 147 připojena řídící elektroda tranzistoru 144. například unipolárního s kanálem typu N, jehož emitor je spojen s druhým větvovým uzlem B. Kolektor tranzistoru 144 je připojen přes výkonový odpor 142 ke katodě nízkovýkonové Zenerovy diody 141 a mezi řídící elektrodou a emitorem tranzistoru 144 jsou paralelně připojeny tlumicí kondenzátor 145 a ochranné Zenerova dioda 1£6, která je anodou připojena k druhému větvovému uzlu B.In the case of using a Zener diode feature limiting circuit 14 provided with a low power Zener diode 141 as shown in FIG. 2, the low power Zener diode 141 cathode is coupled to the cathode junction node of the third separating diode 13 and the limiting capacitor 8 and the low power Zener diode 141 is connected via series resistor 143 to the second branch node Β. The control electrode of the transistor 144, for example unipolar with a N-type channel, the emitter of which is connected to the second branch node B, is connected to the anode of the low-power Zener diode 141 via a decoupling resistor 147. and between the control electrode and the emitter of transistor 144 are connected in parallel a damping capacitor 145 and a protective Zener diode 16, which is anode connected to the second branch node B.
činnost tohoto omezovacího obvodu 14 s vlastnostmi Zenerovy diody, opatřeného nízkovýkonovou Zenerovou diodou 141. ne následující.the operation of this Zener diode limiting circuit 14 provided with a low power Zener diode 141 not following.
Pokud napětí na omezovacím kondenzátoru £ nepřekročí Zenerovo napětí nízkovýkonové Zenerovy diody 141. omezovacím obvodem 14 s vlastnostmi Zenerovy diody nepoteče žádný proud.If the voltage at the limiting capacitor 6 does not exceed the Zener voltage of the low power Zener diode 141, the Zener diode capping circuit 14 will not flow any current.
V opačném případě vznikne na sériovém odporu 143 úbytek napětí, rovnající se rozdílu obou napětí, který částečně nebo úplně otevře tranzistor 144. takže dojde k vybíjení omezovacího kondenzátoru £ do sériové kombinace výkonového odporu 142 a okamžitého odporu dráhy kolektor-emitor tranzistoru £££. Oddělovací odpor 147 a tlumicí kondenzátor 145 tvoří integrační článek, který zabraňuje rozkmitání napětí na omezovacím kondenzátoru £ pří částečném otevření tranzistoru 144. Jakmile dosáhne úbytek napětí na sériovém odporu 143 velikosti Zenerova napětí ochranné Zenerovy diody 146. napětí na řídicí elektrodě tranzistoru 144 se dále nemůže zvyšovat a tento je současně zcela otevřen, takže k omezovecímu kondenzátoru £ je paralelně připojen pouze výkonový odpor 142.Otherwise, there will be a voltage drop across the series resistor 143, equal to the difference between the two voltages, which partially or completely opens the transistor 144 so that the limiting capacitor 6 discharges into a series combination of the power resistor 142 and the instantaneous collector-emitter path resistance. The decoupling resistor 147 and the damping capacitor 145 form an integral cell that prevents the voltage on the limiting capacitor 4 from partially opening the transistor 144. Once the voltage drop across the series resistor 143 reaches the magnitude of the Zener voltage of the protective Zener diode 146. This is simultaneously fully opened so that only the power resistor 142 is connected in parallel to the limiting capacitor.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS827927A CS246111B1 (en) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | Strain relief circuit of transistor buffer converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS827927A CS246111B1 (en) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | Strain relief circuit of transistor buffer converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS246111B1 true CS246111B1 (en) | 1986-10-16 |
Family
ID=5429242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS827927A CS246111B1 (en) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | Strain relief circuit of transistor buffer converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS246111B1 (en) |
-
1982
- 1982-11-08 CS CS827927A patent/CS246111B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Meyer et al. | Solid-state circuit breaker based on active thyristor topologies | |
| US6075684A (en) | Method and arrangement for direct current circuit interruption | |
| US4446513A (en) | DC/AC Bridge inverter including a switching aid and inductive energy recovery circuit | |
| US4231083A (en) | Power conversion apparatus | |
| CA2860171C (en) | Hybrid dc circuit breaking device | |
| US4723187A (en) | Current commutation circuit | |
| US9614382B2 (en) | Short-circuit protection device | |
| JP2926027B2 (en) | Overcurrent protection circuit for battery discharge control device whose power supply is not electrically isolated | |
| Komatsu | Approach and basic evaluation for the DC circuit breaker with fault current limiting feature | |
| US20030016073A1 (en) | Semiconductor high voltage electrical energy transmission switching system and method | |
| EP2955837A1 (en) | Semicontuctor switching circuit | |
| JPS6074920A (en) | High voltage dc supply device with overcurrent protector | |
| US4670830A (en) | Method and apparatus for the protection of converter equipment with GTO thyristors against short circuit | |
| Xu et al. | The voltage clamping based DC circuit breaker with decoupled fault isolation and energy dissipation processes | |
| RU2074472C1 (en) | Overvoltage protective gear for ac mains loads | |
| US11641154B2 (en) | Power converter assembly with a line-commutated power converter and method for starting up the assembly | |
| US12266489B2 (en) | Electrical network | |
| Wang et al. | A low-loss integrated circuit breaker for HVDC applications | |
| US11824462B2 (en) | Sub-module of power converter including bypass switch | |
| CS246111B1 (en) | Strain relief circuit of transistor buffer converter | |
| US20220247173A1 (en) | Dc power distribution system | |
| US11476662B2 (en) | Star point grounding with overvoltage limitation for a polyphase transformer | |
| RU2095906C1 (en) | Surge voltage protection device for ac mains loads | |
| SE430451B (en) | SHORT CIRCUIT PROTECTION FOR A HIGH POWER INTERNAL NETWORK | |
| KR102590031B1 (en) | Apparatus for maintaining battery cells |