RU1798871C - Формирователь импульсов управлени дл двухоперационного тиристора - Google Patents

Abstract

Формирователь импульсов управлени  дл  двухоперацирнного тиристора содержит основной транзистор, соединенный первым силовым электродом с положительным зажимом источника питани , а вторым силовым электродом - с первым выводом резистора и первым вводом дроссел , другой вывод которого подключен к аноду зар дного диода, катодом соединенного с первым выводом токоЪграничител . второй вывод которого соединен с положительной обкладкой накопительного конденсатора и катодом шунтирующего диода, анодом соединенного с отрицательной обкладкой накопительного конденсатора 6, анодом защитного диода, управл ющим электродом двухоперационного тиристора и катодом вспомогательного диода, анод которого у Ё

Description

соединен с анодом стабилитрона, катодом подключенного к катоду двухоперационно- го тиристорэ, отрицательному зажиму источника питани  и положительному зажиму источника смешени , отрицательный зажим которого соединен с одним силовым электродом вспомогательного транзистора, другим силовым электродом соединенного с катодом защитного диода, форсирующий

конденсатор, подключенный отрицательной обкладкой к отрицательному зажиму ис- точника питани , а положительной обкладкой к второму выводу резистора и первому силовому электроду неполностью управл емого полупроводникового ключа, вторым силовым электродом подключенного к управл ющему электроду двухоперационного тиристора 9. 4 ил.

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при построении тирйсторных импульсных регул торов, стабилизаторов, автономных инверторов и других преобразовательных устройств, в которых используютс  двухопе- рационные тирйсторы,

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей и увеличение КПД формировател  импульсов управлени , повышение надежности работы и уменьшение времени включени  двухоперационного тиристора.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы пред лагаемых устройств; на фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие принцип их работы ..

Формирователь импульсов управлени  дл  двухоперационного тиристора, изображенный на фиг. 2, содержит основной транзистор 1, соединенный первым силовым электродом с положительным зажимом источника питани  2, а вторым силовым электродом - с первым выводом дроссел  3, второй вывод которого подключен к аноду зар дного диода 4, катодом соединённого с первым выводом токоограничител  5, второй вывод которого соединен с положительной обкладкой накопительного конденсатора б и катодом шунтирующего диода 7, анодом соединенного с отрицательной обкладкой накопительного конденсатора 6, анодом защитного диода 8, управл ющим электродом двухоперацион- ного тиристора 9 и катодом вспомогательного диода 10, анод которого соединен с анодом стабилитрона 11 катодом подключенного к катоду двухоперацйонного тиристора 9, отрицательному зажиму источника питани  2 И положительному зажиму источника смещени  12, отрицательный зажим . которого соединен с одним силовым электродом вспомогательного транзистора 13, другим силовым электродом соединенно/о

с катодом защитного диода 8, причем между отрицательным зажимом источника питани  2 и катодом зар дного диода 4 включен запирающий транзистор 14, а ко второму

силовому электроду основного транзистора 1 подключен первый вывод резистора 15, к второму выводу которого подключен положительной обкладкой форсирующий конденсатор 16, отрицательной обкладкой

соединенный с отрицательным зажимом источника питани  2, и первый силовой электрод дополнительного неполностью управл емого полупроводникового ключа 17, вторым силовым электродом подклюценного к управл ющему электроду двухоперационного тиристора 9.

Формирователь импульсов управлени  дл  двухоперационного тиристора, изображенный на фиг. 3, содержит полностью управл емый полупроводниковый ключ 17, причем первый вывод резистора 15 подключен к первому выводу основного транзистора 1 и положительному зажиму источника питани  2.

Формирователь импульсов управлени  дл  двухоперационного тиристора работает следующим об.разом.

Пусть до момента времени to двухопера- ционный тиристор 9 находилс  в прбвод идем состо нии, а накопительный конденсатор 6 зар жен с пол рностью, указанной на фиг. 1. В момент времени to подают импульс управлени  на запирающий транзистор 14. По контуру 6-5-14-входна 

цепь тиристора 976 протекает отрицательный ток управлени  IRG, который переводит тиристор 9 в непровод щее состо ние, на интервале (to, ti).

В момент времени ti снимают импульс

управлени  с запирающего транзистора 14 и подают импульсы управлени  на основной 1 и вспомогательный 13 транзисторы. К входной цепи двухоперационного тиристора 9 через открытый транзистор 13 прикла

дываетс  напр жение источника смещени  12, которое увеличивает dll/dt-стойкость тиристора 9. В то же врем  по контуру 2-1- 3-4-5-6-8-13-12-2 проходит, колебательный зар д накопительного конденсатора 6 до величины,приблизитель- но равной удвоенной сумме напр жений источников питани  2 и смещени  12, а по контуру 2-1-15-16-2 зар жаетс  форсирующий конденсатор 16 до напр жени  источника питани  2.

В момент времени tz, когда необходимо отпереть двухоперационный тиристор 9 снимают импульсы управлени  с транзистора 13 и подают импульс управлени  на од- нооперационный тиристор 17. По контуру 16-17 -входна  цепь двухоперационного тиристора 9-16 протекает форсирующий ток включени  тиристора 9, который переводит тиристор 9 в провод щее состо ние, а по контуру 2-1-15-17 -входна  цепь тиристора 9-2 протекает ток полочки ICG.

В момент времени t3, опережающий момент подачи запирающего импульса t4 на интервал At, достаточный дл  надежного выключени  тиристора 17, на тиристор .9, снимают импульс управлени  с основного транзистора 1. При этом тиристор 17 на интервале At t4 -13 восстанавливает свои непровод щие свойства.

В момент времени t4 подают импульс управлени  на запирающий транзистор 14. После этого описанные выше процессы в формирователе импульсов управлени  дл  двухоперационного тиристора повтор ютс . . , . Токоограничитель Бслужит дл  ограничени  скорости нарастани  отрицательного тока управлени  dfRG/dt, шунтирующий диод 7 преп тствует перезар ду накопительного конденсатора 6 по контуру 6-5-14-входна  цепь тиристора 9-6, а вспомогательный диод 10 и стабилитрон 11 предохран ют входную цепь двухоперационного тиристора 9 от перенапр жений .

Работа формировател  импульсов управлени  дл  двухоперационного тиристора 9, изображенного на фиг. 2 отличаетс  от приведенного выше тем, что в момент времени t2 снимают, импульс управлени  с основного транзистора 1 и подают импульс управлени  на транзистор 17, а в момент тз снимают импульс управлени  с тиристора 17. Причем зар д форсирующего конденсатора 16 протекает по контуру 2-15-16-2, а ток полочки iCG - по контуру 2-15-17 -входна  цепь тиристора 9-2.

Расширение функциональных возможностей предлагаемых формирователей импульсов управлени  осуществл етс  за счет подготовки накопительного конденсатора к очередному запиранию двухоперационного тиристора на этапе его закрытого состо ни 

5 (см. интервал (ta, и) на фиг. 3), а не на этапе провод щего состо ни  (как в прототипе). Поэтому длительность провод щего состо ни  (длительность импульса анодного тока ti/i) может быть выбрана малой вплоть до

0 интервала, равного сумме времени включени  двухоперационного тиристора и его

Времени ВЫКЛЮЧеНИЯ tVlmln tgt + tgq. ЧТО В

несколько раз меньше чем в прототипе. Возможность формировани  коротких

5 импульсов анодного тока позвол ет примен ть предлагаемый формирователи импульсов дл  управлени  двухоперационными тиристорами, которые используютс  в узлах принудительной коммутации, в генераторах

0 узких импульсов тока и других устройствах. Как следует из описани  предлагаемых устройств накопительный конденсатор зар жаетс  до величины приблизительно равной удвоенной сумме напр жений

5 источника питани  и источника смещени , в отличие от прототипа, где он зар жаетс  до величины напр жени  источника питани . Это позвол ет снизить напр жение источ- нйка питани  и, соответственно уменьшить

0 величину резистора. Следовательно, уменьшатс  потери мощности, выдел емой на этом резисторе при протекании тока полочки iCG, что приведет к повышению КПД формирователей импульсов управлени 

5 двухоперационными тиристорами,. изобра- . женными на фиг. 1, 2.

В предлагаемых устройствах используетс  форсирующий конденсатор, который предназначен дл  создани  форсирующего

0 импульса включени  двухоперационного тиристора. Наличие форсирующего импульса приводит к уменьшению времени включени  тиристора, за счет одновременного .включени  большого числа элементарных

5  чеек структуры. Это позвол ет увеличить скорость нарастани  анодного тока через прибор и, соответственно, уменьшить потери мощности при включении двухоперационного тиристора.

0 Кроме того, в формировател х управлени  дл  двухоперационного тиристора, изображенных на фиг. 1, 2, из контура зар да накопительного конденсатора исключена входна  цепь двухоперационного тиристо5 ра, что позвол ет уменьшить мощность, выдел ющуюс  в его полупроводниковой пластине. Это позвол ет увеличить частотный диапазон предлагаемых формирователей импульсов управлени  дл  двухоперационного тиристора.

Применение форсирующего конденсаторам исключение входной цепи двухопера- ционного тиристора из контура зар да накопительного конденсатора позвол ет повысить надежность работы двухоперэци- онного тиристора.

Предложенные формирователи импульсов управлени  дл  двухоперационного тиристора выгодно отличаютс  не только от выбранного прототипа, но и от известных устройств управлени  двухоперационным

Claims (1)

1. тиристором.; . . ; Формулаизобретени  Формирователь импульсов управлени  дл  двухоперационного тиристора, содер- жащий основной транзистор, соединенный первым силовым электродом с положительным зажимом источника питани , а втбрым силовым электродом - с первым выводом резистора и первым выводом дроссел , дру- гой вывод которого подключен к аноду зар дного диода, катодом соеДиненн9го с первым выводом токоограничйтел , второй вывод которого соединен с положительной обкладкой накопительного конденсатора и катодом шунтирующего диода, анодом соединенного с отрицательной обкладкой накопительного конденсатора, анодом защитного диода, управл ющим электро-

   дом двухоперационного тиристора и катодом вспомогательного диода, анод которого соединен с анодом стабилитрона, катодом подключенного к катоду двухоперационного тиристора, отрицательному зажиму источника питани  и положительному зажиму источника смещени , отрицательный зажим которого соединен с одним силовым электродом вспомогательного транзистора, другим силовым электродом соединенного с катодом защитного диода, причем между отрицательным зажимом источника питани  и катодом зар дного диода включен запирающий транзистор, отличающий- с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и увеличени  КПД формировател  импульсов управлени , повышени  надежности работы и уменьшени  времени включени  двухоперационного тиристора , введен форсирующий конденсатор , подключённый отрицательной обкладкой к отрицательному зажиму источника питани , а полЬжительной обкладкой к второму выводу резистора и первому силовому электроду неполностью управл емого полупроводникового ключа, вторым силовым электродом подключённого к управл ющему электроду двухоперационнрго тиристора.

   и.-2

   Pvs. Я