BIBLIOTEKA 54957 KI 21d«, 2 MKP Opublikowano 27.IV.1968 H 02jfA, sjoli UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Andrzej Korbicki, mgr inz. Witold Pawelski, mgr inz. Jerzy Wienski Wlasciciel patentu: Politechnika Lódzka (Katedra Elektroniki Przemy¬ slowej), Lódz (Polska) Sposób termicznego zabezpieczania tyrystorów . Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpiecza¬ nia tyrystorów przed zniszczeniem spowodowanym ich nadmiernym (nagrzewaniem.Zabezpieczenie tyrystorów realizowane jest w ten sposób, ze dokonuje sie ipomiaru temperatury tyrystora, a ,gdy osiaga ona wartosc Miska war¬ tosci dopuszczalnej, w przypadku znanych Ityrysto- rów wartosc ta wynosi 125°C, podawany jesit syg¬ nal 'na urzadzenie sterujace, które wylacza prad plynacy przez tyrystor.,Znane sposoby pomiaru temperatury tyrystora polegaja na pomiarze sredniej, sku/tecznej lub ma¬ ksymalnej wartosci pradu obciazenia plynacego przez tyrystor. Do wad Itych sposobów nalezy: niedokladne odzwierciedlenie strat mocy w tyry¬ storze, nie uwzglednienie temperatury otoczenia, nie -uwzglednienie temperatury rzeczywistej zlacz tyrysitora w przypadku jego uprzedniego przecia¬ zenia lulb nagrzania na skutek dzialania czynni¬ ków zewnetrznych.Inne znane sposoby poimiaru (temperatury tyry¬ stora oparte sa na pomiarze temperatury obudowy tyrysitora, badz temperatury jego radiatora chlo¬ dzacego. Wada tych sposobów jest wystepowanie rózndc, .srednich temperatur zlacza wzgledem sred¬ nich temperatur czujników pomiarowych umiesz¬ czonych w obwodzie tyrystora, baidz w jego radia¬ torze oraz duze opóznienia w dzialaniu ukladu za¬ bezpieczajaoego. 10 15 20 25 Znane sposoby nie odzwierciedlaja nadto scisle rzeczywistych temperatur zlacz pólprzewodniko¬ wych, gdyz uwzglednialja tylko srednie wartosci temperatury lub przyblizone wartosci strat mocy w tyrystorze.Niedogodnosci te zmniejszono zgodnie z wyna¬ lazkiem w ten spotsób, ze do pomiaru temperatu¬ ry tyrystora wykorzystano zaleznosc pomiedzy jed¬ nym z jego parametrów wewnetrznych a tempera¬ tura.Anodowe charakfterystyki napieciowo-pradowe tyrysitora zwlasizcza w zakresie zaporowym wyka¬ zuja zaleznosc od temperatury. Równiez charakte¬ rystyka nalpiedowo-pradowa: zlarae^bramka-kato- da w kierunku zaporowym zmienia sie wraz z tem¬ peratura. Umozliwia to pomiar temperatury zlacza bramka^katoda za posrednictwem pomiaru pradu zaporowego lub napiecia wstecznego miedzy zaci¬ skami bramka-feaitoda tyrystora przy zasilaniu bramki ze zródla o znanych parametrach.Pomiar temperatury przeprowadza sie automa¬ tycznie np. w ujemnych pólokresach napiecia sieci lub bezposrednio przed kazdorazowym zalaczeniem tyrystora.W celu zalbezpieqzenia tyrystora na wyjsciu ukladu pomiarowego znajduje sie dyskrytminator amplitudy, nastawiony na dopuszczalna wartosc pradu lulb napiecia odlpowiadajaca dopuszczalnej temperaturze zlacza. W przypadku tym zabezpie¬ czenie charakteryzuje duzia szybkosc dzialania jak 54 9575^957 3 i to,, ze reaguje zarówno na chwilowe, jak równiez srednie wartosci przyrostów (temperatur zlacza za¬ woru zaleznie od -przyjejtego elektronicznego ukla¬ du pomiarowego.Nizej podaine na rysunku przyklady wyjasniaja dokladlniej sposób wedlug wynalazku nie ograni¬ czajac jego zakresu.Fig. 1 rysunku przedstawia schemat blokowy ukladu do zabezpieczania tyrystorów skladajacy sie z generatora impulsów 1, ukladu bistaibilnego 2, dyskryminatora aimplntiuicjy. 3, ukladu formowa- pia. impulsów 4 oraz zalbe^piedzanegoi tyrystora 5.Generator impulsów 1 wysyla impulsy sterujace, powodujace zmiany stanu ¦ ukladu bilsitabilnego 2, przy czym jednoczesnie iz ukfcidu bistaibilne^; po¬ przez uklad formowania imiifiSsów 4 zostaje jjrze- kaizany ujemny impulls pomiarowy na bramke ty¬ rystora 5.W przypadku gdy opornosc tyrystora 5, w wy¬ niku wzrostu temjperatury jego zlacz jest mala, impuls pomiarowy doprowadziony na wejscie dy¬ skryminatora 3 jest zbyt maly do jego zadzialania co w efekcie nie sipowoduje wy/tworzenia impulsu na wyjsciu dyskryminialtora 3 i nie zmieni stanu ukladu bistabilnego 2, a tym samym uniemozliwia zaplon tyrystora 5.W przypadku gdy opornosc tyrystora 5 jest du¬ za (odpowiednio do niskiej temperatury zlacz), im¬ puls pomiarowy doprowadzony do dyskryminatora 3 jest wystarczajaco duzy do jego zadzialania, przy czyim na wyjsciu dysfcrymlinatora 3 pojawia sie impuls zmieniajacy sitan ukladu bistabilinego 2 wytwarzajacego w rezultacie impuls zaplonowy dla tyrystora 5. 10 25 Fig. 2 rysunku przedstawia uklad skladajacy sie z generaltora im ra 5, dyskryminatora amplitudy 3 oraz ukladu for¬ mowania impulsów 4.Generator impulsów 1 wytwarza impulsy o po¬ laryzacji ujemnej, wprowadzone nastepnie do za¬ cisków bramka-katoda tyrystora 5. W przypadku, gdy temperatura tyrystora 5 przekracza poziom dopuszczalny, wówczas jego opornosc jest mala i impuOsy wejsciowe dyskryminatora 3 sa zbyt male do jego zadzialania, co w efekcie nie spowo¬ duje pobudzenia ukladu formujacego' do wysyla¬ nia dodatnich impulsów zaplonowych dla tyrysto¬ ra 5. W przypadku, gdy temperatura tyrystora 5 jest niska,, impulsy z generatora 1, które pirziedo- staja sie do dyskryminatora 3, sa wystarczajaco duze do jego zadlzaalainJia, a nastepnie pobudzenia impulsami ^wysylanymi z wyjscia dyskryminatora 3 ukladu iorimujacego 4, który wytwarza dodatnie imipullsy zaplolnowe dla tyrystora 5. PL