PL203241B1 - Układ szybkiego zabezpieczenia prądowego łączników tranzystorowych prądu przemiennego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ szybkiego zabezpieczenia prądowego łączników tranzystorowych prądu przemiennego.

Znany jest układ łączników tranzystorowych prądu przemiennego opisany w literaturze technicznej „Energoelektronika”, H. Tunia B. Winiarski, WNT 1994 str. 275, rys. 5.46, w którym łączniki tranzystorowe są połączone elektrodami źródłowymi ze sobą oraz równolegle do łączników są podłączone diody anodami do elektrod źródłowych. Zabezpieczenia prądowe poszczególnych łączników polegają na kontroli wzrostu napięcia na łączniku od zbyt dużego prądu. Szczegółowo układ zabezpieczenia jest opisany na str. 77 w/w literatury.

Celem wynalazku jest układ złożony z małej liczby elementów aktywnych bardzo szybko reagujący na zawarcie.

Układ według wynalazku jest zbudowany z dwu łączników tranzystorowych połączonych elektrodami źródłowymi ze sobą oraz diodami podłączonymi równolegle do łączników, przy czym anody diod są połączone do elektrod źródłowych łączników tranzystorowych. Napięcie zasilania prądu przemiennego jest połączone do elektrod odbiorowych łączników tranzystorowych za pośrednictwem obciążenia. Elektrody sterujące łączników tranzystorowych są połączone ze sobą i do pierwszego zacisku źródła napięcia sterującego przez rezystor sterowania, a drugi zacisk tego źródła jest podłączony do elektrod źródłowych łączników tranzystorowych. Połączenie elektrod źródłowych łączników tranzystorowych jest wykonane przez rezystor pomiarowy prądu, przy czym do elektrody źródłowej pierwszego łącznika tranzystorowego jest podłączony drugi zacisk źródła napięcia sterującego. Do elektrody źródłowej drugiego łącznika tranzystorowego, poprzez pierwszy rezystor jest podłączona baza pierwszego tranzystora, którego emiter jest podłączony do elektrody źródłowej drugiego łącznika tranzystorowego a kolektor do bazy drugiego tranzystora o przeciwnym typie przewodnictwa niż pierwszy tranzystor. Emiter drugiego tranzystora jest podłączony do elektrod sterujących łączników tranzystorowych, a kolektor do bazy pierwszego tranzystora. Do emitera pierwszego tranzystora podłączono bazę trzeciego tranzystora, którego kolektor podłączono do bazy drugiego tranzystora a jego emiter poprzez drugi rezystor do elektrody źródłowej pierwszego łącznika tranzystorowego.

Ponadto dla pewnych zastosowań korzystne jest włączenie trzeciego rezystora między bazę i emiter drugiego tranzystora.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na podstawie układu przedstawionego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat podstawowego układu, a fig. 2 przedstawia schemat układu z odblokowaniem.

Układ jest zbudowany z dwu łączników tranzystorowych TK1,TK2 połączonych elektrodami źródłowymi S1,S2 ze sobą oraz diodami Di1,Di2 połączonymi równolegle do łączników TK1,TK2, przy czym anody diod Di1 ,Di2 są połączone do elektrod źródłowych S1 ,S2 łączników tranzystorowych TK1,TK2. Napięcie zasilania prądu przemiennego Uz jest połączone do elektrod odbiorowych D1,D2 łączników tranzystorowych TK1 ,TK2 za pośrednictwem obciążenia Ro. Elektrody sterujące B1 ,B2 łączników tranzystorowych TK1 ,TK2 są połączone ze sobą i do pierwszego zacisku 1 źródła napięcia sterującego Us przez rezystor sterowania Rs, a drugi zacisk 2 tego źródła Us jest podłączony do elektrod źródłowych S1 ,S2 łączników tranzystorowych TK1,TK2. Połączenie elektrod źródłowych łączników tranzystorowych TK1 ,TK2 jest wykonane przez rezystor pomiarowy prądu Ri, przy czym do elektrody źródłowej S1 pierwszego łącznika tranzystorowego TK1 jest podłączony drugi zacisk 2 źródła napięcia sterującego Us. Do elektrody źródłowej S2 drugiego łącznika tranzystorowego TK2, poprzez pierwszy rezystor R1 jest podłączona baza pierwszego tranzystora T1, którego emiter jest podłączony do elektrody źródłowej S2 drugiego łącznika tranzystorowego TK2, a kolektor do bazy drugiego tranzystora T2 o przeciwnym typie przewodnictwa niż tranzystor T1. Emiter drugiego tranzystora T2 jest podłączony do elektrod sterujących B1,B2 łączników tranzystorowych TK1,TK2, a kolektor do bazy pierwszego tranzystora T1. Do emitera pierwszego tranzystora T1 podłączono bazę trzeciego tranzystora (T3), którego kolektor podłączono do bazy drugiego tranzystora T2, a jego emiter poprzez drugi rezystor R2 do elektrody źródłowej pierwszego łącznika tranzystorowego TK1. Układ działa w ten sposób, że prąd płynący przez obciążenie Ro dla kierunku od łącznika TK2 do łącznika TK1 wywoła napięcie na rezystorze pomiarowym prądu Ri o kierunku umożliwiającym przewodzenie pierwszego tranzystora T1. Po osiągnięciu takiej wartości prądu płynącego przez obciążenie Ro, dla której wartość napięcia na rezystorze pomiarowym prądu Ri jest wystarczająca do przewodzenia prądu przez pierwszy tranzystor T1 następuje szybkie przejście do przewodzenia prądu przez tranzystory pierwszy T1

PL 203 241 B1 i drugi T2 z samopodtrzymaniem, a przez to zmniejszanie trwałe napięć sterujących łączniki tranzystorowe TK1,TK2 aż do ich wyłączenia. Taki stan wystąpi również wtedy, gdy prąd płynący przez obciążenie Ro będzie miał kierunek od łącznika tranzystorowego TK1 do łącznika tranzystorowego TK2. Wtedy zacznie przewodzić trzeci tranzystor T3, który spowoduje przewodzenie tranzystora drugiego T2 i pierwszego T1 z samopodtrzymaniem. Samopodtrzymanie trwa nawet gdy zaniknie napięcie na rezystorze pomiarowym prądu Ri i zanika kiedy napięcie ze źródła napięcia sterującego Us zmniejszy się do zera. Aby samopodtrzymanie ustępowało po obniżeniu napięcia na rezystorze pomiarowym prądu Ri między bazę i emiter drugiego tranzystora T2 włączono trzeci rezystor R3.

Claims (2)

1. Układ szybkiego zabezpieczenia prądowego łączników tranzystorowych prądu przemiennego wykonany z dwu łączników tranzystorowych połączonych elektrodami źródłowymi ze sobą oraz diodami połączonymi równolegle do łączników, przy czym anody diod są połączone do elektrod źródłowych łączników tranzystorowych, a napięcie zasilania prądu przemiennego jest połączone do elektrod odbiorowych łączników tranzystorowych za pośrednictwem obciążenia, a ponadto elektrody sterujące łączników tranzystorowych są połączone ze sobą i do pierwszego zacisku źródła napięcia sterującego przez rezystor sterowania, przy czym drugi zacisk tego źródła jest podłączony do elektrod źródłowych łączników tranzystorowych, znamienny tym, że połączenie elektrod źródłowych (S1 ,S2) łączników tranzystorowych (TK1.TK2) wykonano przez rezystor pomiarowy prądu (Ri), przy czym do elektrody źródłowej (S1) pierwszego łącznika tranzystorowego (TK1) jest podłączony drugi zacisk (2) źródła napięcia sterującego (Us), natomiast do elektrody źródłowej (S2) drugiego łącznika tranzystorowego (TK2), poprzez pierwszy rezystor (R1) jest podłączona baza pierwszego tranzystora (T1), którego emiter jest podłączony do elektrody źródłowej (S2) drugiego łącznika tranzystorowego (TK2), a kolektor do bazy drugiego tranzystora (T2) o przeciwnym typie przewodnictwa niż pierwszy tranzystor (T1), którego emiter jest podłączony do elektrod sterujących (B1,B2) łączników tranzystorowych (TK1 ,TK2), a kolektor do bazy pierwszego tranzystora (T1), a ponadto do emitera pierwszego tranzystora (T1) podłączono bazę trzeciego tranzystora (T3) którego kolektor podłączono do bazy drugiego tranzystora (T2), a jego emiter przez drugi rezystor (R2) do elektrody źródłowej (S1) pierwszego łącznika tranzystorowego (TK1).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że między bazę i emiter drugiego tranzystora (T2) włączono trzeci rezystor (R3).