RU1823100C

RU1823100C - Тиристорный управл емый ключ

Info

Publication number: RU1823100C
Application number: SU914898796A
Authority: RU
Inventors: Николай Васильевич Панасенко
Original assignee: Харьковский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.С.М.Кирова
Priority date: 1991-01-02
Filing date: 1991-01-02
Publication date: 1993-06-23

Abstract

Использование: электротехника. Сущность изобретени : анод силового тиристора 1 соединен с первым выводом коммутирующего управл емого ключа 2 и первым выводом коммутирующего накопительного конденсатора 3, соединенного с цепью 4 независимого зар да, второй вывод коммутирующего накопительного конденсатора соединен с анодом диода 10 цепи размагничивани 8 и первым выводом стабилитрона 9, второй вывод которого сое динен с концом первичной обмотки 6 коммутирующего импульсного трансформатора 5, конец вторичной обмотки 7 которого соединен с началом первичной обмотки, вторым выводом коммутирующего управл емого ключа, катодом диода размагничивающей цепи и анодом диода 11, катод которого соединен с катодом силового тиристора и катодом диода.12, анод которого соединен с началом вторичной обмотки. 1 ил. w Ё

Description

00

ю со

Ц-1

Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение в преобразо- вательной технике, в автономных инверторах, преобразовател х частоты, бесконтактных коммутаторах электрических цепей и т.п.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы тиристорного управл емого ключа.

. На чертеже представлена принципиальна электрическа схема тиристорного управл емого ключа.

Тиристорный управл емый ключ содержит силовой тиристор 1, анод и катод которого использованы в качестве силовых выводов тиристорного управл емого ключа, а анид соединен с первым выводом коммутирующего управл емого ключа 2 и положи- тельным выводом коммутирующего накопительного конденсатора 3, соединенного с цепью независимого зар да 4 коммутирующего накопительного конденсатора 3 и коммутирующий импульсный трансформатор 5, начало первичной обмотки 6 которого соединено с концом вторичной обмотки 7, вторым выводом коммутирующего управл емого ключа 2 и первым выводом цепи размагничивани 8, выполненной в виде стабилитрона 9 и диода 10, катод которого использован в качестве первого вывода цепи размагничивани 8, а анод соединен с первым выводом стабилитрона 9, второй вывод которого использован в качестве второго вывода цепи размагничивани 8, соединенного с концом первичной 6 обмотки коммутирующего импульсного трансформатора 5, начало вторичной обмотки которого соединено с анодом первого разделительного диода 11, анод второго разделительного диода 12 соединен с началом первичной обмотки 6 коммутирующего импульсного трансформатора 5, а отрицательный вывод коммутирующего накопительного конденсатора 3 соединен с первым выводом стабилитрона 9 цепи размагничивани 8.

Тиристорный управл емый ключ работает следующим образом.

В исходном состо нии силовой тиристор 1 и коммутирующий управл емый ключ 2 выключены, коммутирующий накопительный конденсатор 3 зар жен до напр жени питани . В момент времени ti включаетс силовой тиристор 1 и по нему протекает ток нагрузки. При необходимости выключить силовой тиристор 1 в момент времени t2 включаетс коммутирующий управл емый ключ 2. Тогда коммутирующий накопительный конденсатор 3 разр жаетс по цепи: 3-2-6-10-3. К первичной обмотке 6 импульсного трансформатора 5 прикладываетс напр жение

Ue U3 - Ug

На вторичной обмотке 7 импульсного трансформатора 5 индуцируетс напр жение , которое через разделительный диод 11 прикладываетс к силовому тиристору 1 в

запирающем направлении и выключает его. Ток нагрузки переходит на цепь: 2-7-11 - нагрузка (на чертеже не показана). Длительность интервала коммутации определ етс временем восстановлени запирающих

свойств силового тиристора 1 с учетом времени перевода тока на цепь коммутации и задаетс длительностью включенного состо ни коммутирующего управл емого ключа 2

20

т,к хз - t2

За интервал коммутации коммутирующий накопительный конденсатор 3 током равным току нагрузки, поделенному на коэффициент трансформации коммутирующего импульсного трансформатора 5, разр жаетс почти до нул . В момент времени ta коммутирующий управл емый ключ 2 выключаетс Напр жение на вторичной

обмотке 7 исчезает, импульсный трансформатор 5 размагничиваетс при напр жении размагничивани равном падению напр жени на стабилитроне 9, а ток нагрузки переходит на цепь: 3-10-11 - нагрузка. Коммутирующий накопительный конденсатор 3 зар жаетс током нагрузки до напр жени источника питани . Наибольша крутизна роста напр жени определ етс наибольшим током нагрузки и рассчитываетс исход из значени максимально возможного тока нагрузки в конкретном изделии. Расчетное значение крутизны роста напр жени не должно превышать допустимого значени крутизны нарастани напр жени

на анодах конкретно примененных полупроводниковых приборов. Величина емкости накопительного конденсатора 3 больше емкости конденсатора цепи защиты (в случае ее применени ), поэтому применение

накопительного конденсатора 3 дл защиты полупроводниковых приборов от эффекта du/dt заведомо обеспечивает соблюдение приведенного выше услови . То обсто тельство , что коммутирующий накопительный

конденсатор, подсоединенный через диоды параллельно силовому тиристору 1 и параллельно коммутирующему управл емому ключу 2, про вл ет защитные свойства от

перенапр жений и эффекта du/dt по отношению к обоим полупроводниковым приборам , исключает необходимость примен ть специальные защитные цепочки, т.е. упрощает конструкцию тиристорного управл в- мого ключа, улучшает его стоимостные, массогабаритные показатели, а также повышает экономичность, т.к. применение специальныхзащитных цепочек сопровождаетс потер ми энергии в их эле- ментах. В момент времени t напр жение на коммутирующем конденсаторе 3 достигает значени напр жени источника питани . Энерги перенапр жений поглощаетс коммутирующим накопительным конденса- тором. В момент времени ts силовой тиристор 1 снова включаетс и далее все процессы в схеме повтор ютс .

Так как срок службы полупроводниковых приборов зависит от условий эксплуата- ции, то снижение амплитуды перенапр жений на аноде способствует увеличению срока службы, а ограничение скорости нарастани анодного напр жени предотвращает самопроизвольное включение тиристора, т.е. возникновение аварийного режима, что в конечном счете свидетельствует об увеличении надежности тиристорного управл емого ключа.

Claims

Формулаизобретени

Тиристорный управл емый ключ, содержащий силовой тиристор, анод и катод которого использованы в качестве силовых

g к

0

0

5

выводов тиристорного управл емого ключа. а анод соединен с первым выводом коммутирующего управл емого ключа и положительным выводом коммутирующего накопительного конденсатора, соединенного с цепью независимого зар да коммутирующего накопительного конденсатора, и коммутирующий импульсный трансформатор , начало первичной обмотки которого соединено с концом вторичной обмотки, вторым выводом коммутирующего управл емого ключа и первым выводом цепи размагничивани , выполненной в виде стабилитрона и диода, катод которого использован в качестве первого вывода цепи размагничивани , а анод соединен с первым выводом стабилитрона, второй вывод которого использован в качестве второго вывода цепи размагничивани , соединенного с концом первичной обмотки коммутирующего импульсного трансформатора, начало вторичной обмотки которого соединено с анодом первого разделительного диода , катод которого соединен с катодом силового тиристора и катодом второго разделительного диода, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности в работе, анод второго разделительного диода соединен с началом первичной обмотки коммутирующего импульсного трансформатора , а отрицательный вывод коммутирующего накопительного конденсатора соединен с первым выводом стабилитрона цепи размагничивани .