RU2647699C2 - Устройство для управления и защиты силового ключа - Google Patents

Устройство для управления и защиты силового ключа Download PDF

Info

Publication number
RU2647699C2
RU2647699C2 RU2016129098A RU2016129098A RU2647699C2 RU 2647699 C2 RU2647699 C2 RU 2647699C2 RU 2016129098 A RU2016129098 A RU 2016129098A RU 2016129098 A RU2016129098 A RU 2016129098A RU 2647699 C2 RU2647699 C2 RU 2647699C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
inputs
pulse
logic element
Prior art date
Application number
RU2016129098A
Other languages
English (en)
Inventor
Евгений Николаевич Варуха
Юрий Валентинович Семенов
Андрей Николаевич Скоблилов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инвертор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Инвертор" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инвертор"
Priority to RU2016129098A priority Critical patent/RU2647699C2/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2647699C2 publication Critical patent/RU2647699C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/125—Discriminating pulses
    • H03K5/1252—Suppression or limitation of noise or interference
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/156—Arrangements in which a continuous pulse train is transformed into a train having a desired pattern

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройствам управления и защиты силовых ключей, используемых для преобразования энергии в инверторах напряжения и тока. Технический результат заключается в повышении устойчивости к перегрузкам по току и помехам в цепях управления. Устройство управления и защиты силового ключа содержит: дискретный импульсный вход, логический элемент «НЕ», логический элемент «ИЛИ» на два входа, логический элемент «И» на два входа, RS-триггер, первый и второй одновибраторы формируют импульсы заданной длительности по фронту импульса на входе каждого из одновибраторов, импульс положительной полярности с фиксированной длительностью появляется на прямом выходе одновибратора, а импульс отрицательной полярности с той же длительностью появляется на инверсном выходе одновибратора, логический элемент «И» на три входа. Линия задержки по входу соединена с выходом логического элемента «И» на три входа, по выходу соединена с выходом устройства и предназначена для блокирования импульсов с длительностями, меньшими заданного времени, компаратор положительным входом соединен с аналоговым токоизмерительным входом устройства, отрицательным входом соединен с источником опорного напряжения, выходом соединен со вторым входом логического элемента «ИЛИ» на два входа и предназначен для ограничения тока силового ключа. 7 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам для управления и защиты силовых ключей, используемых для преобразования энергии в инверторах напряжения и тока.
Известны устройства для управления силовыми ключами и их защиты, описанные, например, в [1, с. 179] (Сергеев Б.С. Схемотехника функциональных узлов источников вторичного электропитания: Справочник. - М.: Радио и связь, 1992 - 224 с.), [2, с. 380] (Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Г.С. Найвельт, К.Б. Мазель, Ч.И. Хусаинов и др.; Под ред. Г.С. Найвельта. - М.: Радио и связь, 1986 - 576 с.), [3, с. 183-185] (Функциональные устройства систем электропитания наземной РЭА / В.В. Авдеев, В.Г. Костиков, A.M. Новожилов, В.И. Чистяков; Под ред. В.Г. Костикова - М.: Радио и связь, 1990 - 192 с), [4] (Патент ЕР №2034322, G01R 29/027, H03K 5/156, H03K 5/1252, Galvano, Maurizio / «Control circuit for driving a semiconductor switch»), которые содержат узлы, реализующие:
- только управляющий алгоритм [1];
- управляющий алгоритм и защиту от перегрузки по току [2];
- управляющий алгоритм, защиту от перегрузки по току и защиту от перенапряжения [3];
- защиту от слишком короткого выходного импульса [4].
Устройства [1-4], позволяют решить задачи по управлению силовыми ключами в соответствии с заданным алгоритмом управления и назначением изделия, в котором применяется этот ключ. Некоторые из этих устройств позволяют защитить ключ от аварийных режимов, связанных с перегрузкой по току или перенапряжением [2, 3], а устройство [4] позволяет устранить короткий выходной импульс.
Существенным недостатком описанных устройств является низкая устойчивость к перегрузкам по току и помехам в цепях управления, которая обусловлена тем, что известные устройства из-за отсутствия поциклового ограничения тока, защиты от короткого выходного импульса [1-3] и защиты от длинного выходного импульса [4] не позволяют обеспечить безопасную работу силового ключа в широком диапазоне режимов, и в этой связи могут вызвать либо появление времени, когда ключ находится в активном состоянии и рассеивает недопустимую мощность [1-3], либо слишком длинный импульс [4], когда нагруженный на силовой ключ трансформатор уйдет в область насыщения и выведет из строя силовой ключ из-за возникновения сверх токов.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение устойчивости к перегрузкам по току и помехам в цепях управления.
Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что предлагаемое устройство для управления и защиты силового ключа содержит дискретный импульсный вход, логический элемент «НЕ», логический элемент «ИЛИ» на два входа, логический элемент «И» на два входа, RS-триггер, первый и второй одновибраторы, формирующие импульсы заданной длительности по фронту импульса на входе каждого из одновибраторов, при этом импульс положительной полярности с фиксированной длительностью появляется на прямом выходе одновибратора, а импульс отрицательной полярности с той же длительностью появляется на инверсном выходе одновибратора, логический элемент «И» на три входа, линию задержки на заданное время, причем импульсы с временем, меньшим заданного времени, на выход не проходят, компаратор и источник опорного напряжения, который соединен с отрицательным входом компаратора и предназначен для определения порога срабатывания поциклового ограничения тока, при этом логический элемент «НЕ» соединен на входе с дискретным импульсным входом устройства, а на выходе соединен с первым входом элемента «ИЛИ» на два входа и предназначен для инвертирования входного сигнала, логический элемент «ИЛИ» на два входа первым входом соединен с выходом элемента «НЕ», вторым входом соединен с выходом компаратора, а выходом соединен с входом сброса RS-триггера и предназначен для сброса этого триггера в пассивное состояние, логический элемент «И» на два входа первым входом соединен с дискретным импульсным входом устройства, вторым входом соединен с инверсным выходом второго одновибратора, а выходом соединен с входом установки RS-триггера и входом первого одновибратора и предназначен для установки RS-триггера в активное состояние и запуска первого одновибратора, RS-триггер входом сброса соединен с выходом логического элемента «ИЛИ» на два входа, входом установки соединен с выходом логического элемента «И» на два входа, а прямым выходом соединен с первым входом логического элемента «И» на три входа и предназначен для формирования импульса, либо равного входному по длительности, либо короче его в случае поциклового ограничения тока, первый одновибратор своим входом соединен с выходом логического элемента «И» на два входа, прямым выходом соединен с третьим входом логического элемента «И» на три входа и входом второго одновибратора и предназначен для формирования максимально допустимого по времени активного импульса, второй одновибратор своим входом соединен с прямым выходом первого одновибратора, инверсным выходом соединен со вторым входом логического элемента «И» на два входа и предназначен для формирования времени паузы, на которое блокируется дискретный импульсный вход устройства, логический элемент «И» на три входа первым входом соединен с прямым выходом триггера, вторым входом соединен с дискретным входом внешней ошибки устройства, третьим входом соединен с прямым выходом первого одновибратора, выходом соединен с входом линии задержки и предназначен для селекции активных сигналов по минимальной длительности, линия задержки по входу соединена с выходом логического элемента «И» на три входа, по выходу соединена с выходом устройства и предназначена для блокирования импульсов с длительностями, меньшими заданного времени, компаратор положительным входом соединен с аналоговым токоизмерительным входом устройства, отрицательным входом соединен с источником опорного напряжения, выходом соединен со вторым входом логического элемента «ИЛИ» на два входа и предназначен для поциклового ограничения тока силового ключа.
Предлагаемое устройство обеспечивает ограничение длительности входных импульсов (как «снизу», так и «сверху»), поцикловое ограничение тока и выключение силового ключа по сигналу о ее неисправности, т.е., другими словами, на выход не поступают входные импульсы длительностью, меньше, чем заданное время tmin, входные импульсы с длительностью, большей, чем tmax на выходе имеют длительность, равную tmax, а при возникновении неисправности силового ключа действующий на выходе импульс заканчивается, но при этом его длительность не должна быть меньше, чем tmin. То же самое происходит, если аналоговый сигнал тока, поступающий с силового ключа во время действия выходного импульса, превышает установленный порог.
По сравнению с известными устройствами предлагаемое устройство наряду с блокированием входных импульсов с длительностями, меньшими заданного времени tmin, позволяет:
- блокировать длинные импульсы с длительностями более чем максимальное время tmax, замещая их импульсами с длительностями, равными tmax;
- не пропускать на выход импульсы помехи, которые находятся внутри запрещенного интервала длительностью Tпер-tож;
- осуществить поцикловое ограничение тока;
- отключить выход при появлении сигнала неисправности силового ключа.
Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение устойчивости к перегрузкам по току и помехам в цепях управления.
Предлагаемое устройство целесообразно также использовать для трансляции зашумленного помехами широтно-модулированного сигнала от генератора этого сигнала (например, микроконтроллера) к силовому ключу.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - типовая схема силового ключа, а на фиг. 2-7 представлены временные диаграммы соответственно для нормального режима работы устройства, для работы предлагаемого устройства с длинным входным импульсом, для работы предлагаемого устройства с коротким входным импульсом, для работы предлагаемого устройства с помехами на входе, для работы устройства с поцикловым ограничением тока и воздействии сигнала неисправности.
Устройство для управления и защиты силового ключа содержит логический элемент «НЕ» 1 - инвертор входного сигнала IN, логический элемент «ИЛИ» 2 на два входа, логический элемент «И» 3 на два входа, RS-триггер 4, первый 5 и второй 6 одновибраторы, формирующие импульсы заданной длительности по фронту на входе VINP, где полярность импульса определяется соответствующим выходом (выход VQ - положительная, а выход NVQ - отрицательная полярность), логический элемент «И» 7 на три входа, линию задержки 8 на заданное время, причем импульсы с временем, меньшим заданного, на выход не проходят, компаратор 9 и источник опорного напряжения 10, определяющий порог переключения компаратора 9, который соединен с отрицательным входом компаратора 9 и предназначен для определения порога срабатывания поциклового ограничения тока.
На схеме (см. фиг. 1) также обозначены следующие связи и сигналы: входной импульс IN («Вход»), приходящий из внешнего устройства 11, входной сигнал FAULT неисправности силового ключа 12, входной аналоговый токовый сигнал CS, внутренний сигнал NIN, соответствующий инвертированному входному сигналу IN внутренний сигнал СОМР (выход компаратора 9), внутренний сигнал S установки триггера 4, внутренний сигнал R сброса триггера 4, внутренний сигнал PIN выхода триггера 4, внутренний сигнал МАХ, имеющий максимальную заданную длительность, внутренний сигнал NQ с одновибратора 6, определяющий временную зону ожидания входного импульса, внутренний сигнал РО с выхода логического элемента 7, выходной сигнал OUT, управляющий силовым ключом 12.
Логический элемент «НЕ» 1 соединен на входе с дискретным импульсным входом устройства 11 «IN», на выходе соединен с первым входом элемента «ИЛИ» на два входа 2 (сигнал «NIN») и предназначен для инвертирования входного сигнала.
Логический элемент «ИЛИ» на два входа 2 первым входом соединен с выходом элемента «НЕ» 1 (сигнал «NIN»), вторым входом соединен с выходом компаратора 9 (сигнал «СОМР»), а выходом соединен с входом сброса RS-триггера 4 (сигнал «R») и предназначен для сброса триггера 4 в пассивное состояние.
Логический элемент «И» на два входа 3 первым входом соединен с дискретным импульсным выходом внешнего устройства 11 (сигнал «IN»), вторым входом соединен с инверсным выходом «VNQ» одновибратора 6 (сигнал «NQ»), а выходом соединен с входом установки RS-триггера 4 (сигнал «S») и входом «VINP» одновибратора 5 и предназначен для установки триггера 4 в активное состояние и запуска одновибратора 5.
RS-триггер 4 входом сброса «R» соединен с выходом логического элемента «ИЛИ» на два входа 2, входом установки «S» соединен с выходом логического элемента «И» на два входа 3, а прямым выходом «Q» соединен с первым входом логического элемента «И» на три входа 7 (сигнал «PIN») и предназначен для формирования импульса, либо равного входному по длительности, либо короче его в случае поциклового ограничения тока.
Одновибратор 5 своим входом «VINP» соединен с выходом логического элемента «И» на два входа 3, прямым выходом «VQ» соединен с третьим входом логического элемента «И» на три входа 7 и входом «VINP» одновибратора 6 и предназначен для формирования максимально допустимого по времени активного импульса.
Одновибратор 6 своим входом «VINP» соединен с прямым выходом «VQ» одновибратора 5, инверсным выходом «VNQ» соединен со вторым входом логического элемента «И» на два входа 3 и предназначен для формирования времени паузы, на которое блокируется дискретный импульсный вход устройства 11 «IN».
Логический элемент «И» на три входа 7 первым входом соединен с прямым выходом «Q» триггера 4, вторым входом соединен со дискретным входом внешней ошибки устройства 12 «FAULT», третьим входом соединен с прямым выходом «VQ» одновибратора 5 (сигнал «МАХ»), а выходом соединен с входом линии задержки 8 (сигнал «РО») и предназначен для селекции активных сигналов по минимальной длительности.
Линия задержки 8 по входу соединена с выходом логического элемента «И» на три входа 7, по выходу соединена с выходом устройства 12 в целом «OUT» и предназначена для блокирования импульсов с длительностями, меньшими заданного времени dT.
Компаратор 9 положительным входом «+» соединен с внешним аналоговым токоизмерительным выходом устройства 12 «CS», сигнал которого соответствует току через силовой ключ, отрицательным входом «-» компаратор 9 соединен с источником опорного напряжения 10, выходом компаратор 9 соединен со вторым входом логического элемента «ИЛИ» на два входа 2 и предназначен для поциклового ограничения тока силового ключа 12.
Источник опорного напряжения 10 соединен с входом «-» компаратора 9 и предназначен для определения порога срабатывания поциклового ограничения тока.
Силовым ключом 12 (пример приведен на фиг. 2) является как одиночный транзисторный, или иной ключ, так и их сочетание, или группа. На фиг. 2 в качестве примера приведена схема однотактного двухтранзисторного силового ключа с необходимыми для работы устройства дополнительными компонентами: трансформатором тока TI1 с выходной цепью VD14 и R5, датчиками перегрева S1 и S2 и гальваническими развязками А1 и А2.
Для данной схемы силового ключа длительность управляющего импульса на входе INP, меньшая tmin, приведет к выходу из строя транзисторов VT1 и VT2, а длительность того же импульса, большая tmax, может вызвать насыщение силового трансформатора TV1, что также приводит к выходу из строя транзисторов VT1 и VT2 (см. фиг. 2). В этой схеме также не допускаются импульсы помех во время паузы между управляющими импульсами на входе INP.
Данное устройство работает следующим образом.
1. Работа предлагаемого устройства в нормальном режиме.
На фиг. 3 представлены временные диаграммы нормального режима работы предлагаемого устройства, когда длительность входного импульса tи удовлетворяет условию: tmin<tи<tmax (где tmin - минимально возможная длительность входного импульса, tmax - максимально допустимая длительность входного импульса), сигнал превышения тока СОМР имеет низкий уровень, а сигнал FAULT имеет высокий уровень, что соответствует исправному состоянию силового ключа 12.
В нормальном режиме работы предлагаемого устройства RS-триггер 4 устанавливается в «1» по переднему фронту сигнала FN (диаграмма сигнала S) и сбрасывается в «0» по спаду сигнала FN (диаграмма сигнала R), при этом сигнал выхода триггера 4 PIN повторяет входной сигнал FN (диаграмма сигнала PIN).
Из фиг. 3 видно, что выходной сигнал OUT сдвинут относительно сигнала PIN и соответственно входного сигнала IN на величину dT. Эта величина задается равной минимально возможной длительности входного импульса tmin, которая может пройти с входа IN на выход OUT. Задержка dT осуществляется линией задержки 8, которая может быть выполнена по схеме, например, описанной в [4], или любым иным способом. Важно, чтобы задержка фронта была равна задержке спада. В этом случае исходная длительность импульса остается неизменной, а имеющийся сдвиг dT не будет влиять на работу силового ключа 12 и преобразователя в целом.
2. Работа предлагаемого устройства с длинным входным импульсом.
На фиг. 4 представлены временные диаграммы для случая, когда импульс на входе IN имеет длительность tи, большую, чем максимально допустимая tmax. В этом случае на выход РО элемента 7 и соответственно на линию задержки 8 попадет импульс с выхода МАХ одновибратора 5, который имеет длительность tmax. Одновибратор 5 запускается по фронту входного импульса IN тем же сигналом S, по которому устанавливается и триггер 4. Сигнал S проходит от входа «IN» через элемент 3. Длинный импульс PIN с выхода триггера 4 блокируется более коротким импульсом с выхода одновибратора 5 (сигнал «МАХ») с помощью элемента 7. Таким образом, на выходе OUT не могут появиться импульсы с длительностью, превышающей максимально заданную длительность tmax. Начало импульса на выходе OUT сдвинуто на величину dT так же, как и в нормальном режиме.
3. Работа предлагаемого устройства с коротким входным импульсом.
Импульсы с минимальной длительностью блокируются линией задержки 8 (см. временные диаграммы на фиг. 5). Из фиг. 5 видно, что импульсы РО на выходе элемента 7, и соответственно на входе линии задержки 8, повторяют импульсы на входе IN, но на выход OUT они не попадают.
4. Работа предлагаемого устройства с помехами на входе. Помехоустойчивость устройства для управления силовыми ключами обеспечивается элементами 6 и 3. Временная диаграмма, поясняющая принцип действия этого механизма, приведена на фиг. 6.
По фронту сигнала IN запускается одновибратор 5 (линия 1, фиг. 6), который в свою очередь запускает одновибратор 6 сигналом МАХ (линия 2, фиг. 6). Инвертирующий выход одновибратора 6 выдает сигнал NQ, который запрещает прохождение входного сигнала IN на вход S триггера 4 и вход VINP одновибратора 5 с помощью элемента «И» 3. Таким образом последующие импульсы на входе IN на выход устройства не попадают. Сигнал NQ с инвертирующего выхода одновибратора 6 образует временной интервал ожидания входного импульса. Время, когда сигнал NQ имеет низкий уровень, должно быть меньше периода входной частоты Tпер на время tож. В течение времени tож осуществляется ожидание прихода фронта входного импульса IN. Если импульс IN не появился в течение времени tож, то импульс NQ продолжается далее в течение времени tож+, до тех пор, пока не появится фронт входного импульса IN. Общее время импульса NQ определяется временем между фронтом NQ и фронтом IN. При этом выходной импульс РО имеет длительность, равную длительности входного импульса IN. Импульс OUT сдвинут относительно импульса РО на величину dT так же, как и в предыдущих случаях.
В наихудшем случае, когда время tож стремится к 0, длительность цикла составит время Tпер-tож, а длительность импульса на выходе OUT может быть равна tmax. Здесь важно, чтобы соотношение tmax/(Tпер-tож) не превышало величины, при которой возможно наступление критического состояния силового ключа 12.
На фиг. 6: Тпер=30 мкс; tож=0,5 мкс. На фиг. 4: время tmax=14 мкс. Следовательно: tmax/(Tпер-tож)=14 мкс/(30 мкс-0,5 мкс)=0,47, или 47%, что для силового ключа на фиг. 2 является абсолютно безопасной величиной.
5. Работа предлагаемого устройства с поцикловым ограничением тока и воздействии сигнала неисправности.
Поцикловое ограничение тока и воздействие на устройство входного сигнала FAULT показано с помощью временных диаграмм на фиг. 7.
При появлении импульса IN на выходе РО и соответственно OUT появляется положительный уровень, который вызывает протекание тока в силовом ключе 12. Аналоговый сигнал тока CS попадает на вход + компаратора 9, а на входе - компаратора 9 присутствует постоянный опорный сигнал Uоп. Когда сигнал CS дорастает до опорного уровня Uоп, на выходе компаратора 9 устанавливается высокий уровень. Этот уровень, пройдя через элемент «ИЛИ» 2 на вход «R» RS-триггера 4, сбрасывает его в «0», что приводит к прекращению выходного импульса РО (линия 1, фиг. 7). Из-за задержки dT импульс на выходе OUT продолжается. По истечении времени dT импульс на выходе OUT заканчивается. Аналоговый сигнал тока на входе CS устройства становится меньше опорного уровня Uоп, сигнал СОМР на выходе компаратора 9 принимает низкий уровень. Длительность сигнала СОМР определяется временем задержки dT линии задержки 8.
Когда сигнал FAULT принимает низкий уровень, что означает неисправность силового ключа 12, сигнал РО принимает пассивный нулевой уровень (линия 2, фиг. 7). Через время задержки dT нулевой уровень появится и на выходе устройства OUT, что приводит к отключению преобразователя в целом.
Проведенный сравнительный анализ выявил, что в отличие от известных технических решений предлагаемое устройство характеризуется новыми признаками, а именно - новыми конструктивными элементами, наличием новых связей между ними и их взаимосвязью в предлагаемом устройстве, позволяющими повысить устойчивость к перегрузкам по току и помехам в цепях управления.
Заявляемое устройство, сохраняя положительные качества известных технических решений, отличается по сравнению с ними повышенной устойчивостью к перегрузкам по току и помехам в цепях управления и может быть использовано в инверторах напряжения и тока для преобразования энергии в сварочных аппаратах, устройствах индукционного нагрева, источниках тока для гальванических ванн, источниках питания для плазменной резки и дугового плавления металлов и сплавов в строительстве, машиностроении, авиастроении, судостроении и т.п.
Источники информации
1. Сергеев Б.С. Схемотехника функциональных узлов источников вторичного электропитания: Справочник. - М.: Радио и связь, 1992 - 224 с.
2. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Г.С. Найвельт, К.Б. Мазель, Ч.И. Хусаинов и др.; Под ред. Г.С. Найвельта. - М.: Радио и связь, 1986 - 576 с.
3. Функциональные устройства систем электропитания наземной РЭА / В.В. Авдеев, В.Г. Костиков, A.M. Новожилов, В.И. Чистяков; Под ред. В.Г. Костикова. - М.: Радио и связь, 1990 - 192 с.
4. Патент ЕР №2034322, G01R 29/027, H03K 5/156, H03K 5/1252, Galvano, Maurizio / «Control circuit for driving a semiconductor switch».

Claims (1)

  1. Устройство для управления и защиты силового ключа содержит дискретный импульсный вход, логический элемент «НЕ», логический элемент «ИЛИ» на два входа, логический элемент «И» на два входа, RS-триггер, первый и второй одновибраторы, формирующие импульсы заданной длительности по фронту импульса на входе каждого из одновибраторов, при этом импульс положительной полярности с фиксированной длительностью появляется на прямом выходе одновибратора, а импульс отрицательной полярности с той же длительностью появляется на инверсном выходе одновибратора, логический элемент «И» на три входа, линию задержки на заданное время, причем импульсы с временем, меньшим заданного времени, на выход не проходят, компаратор и источник опорного напряжения, который соединен с отрицательным входом компаратора и предназначен для определения порога срабатывания поциклового ограничения тока, при этом логический элемент «НЕ» соединен на входе с дискретным импульсным входом устройства, а на выходе соединен с первым входом элемента «ИЛИ» на два входа и предназначен для инвертирования входного сигнала, логический элемент «ИЛИ» на два входа первым входом соединен с выходом элемента «НЕ», вторым входом соединен с выходом компаратора, а выходом соединен с входом сброса RS-триггера и предназначен для сброса этого триггера в пассивное состояние, логический элемент «И» на два входа первым входом соединен с дискретным импульсным входом устройства, вторым входом соединен с инверсным выходом второго одновибратора, а выходом соединен с входом установки RS-триггера и входом первого одновибратора и предназначен для установки RS-триггера в активное состояние и запуска первого одновибратора, RS-триггер входом сброса соединен с выходом логического элемента «ИЛИ» на два входа, входом установки соединен с выходом логического элемента «И» на два входа, а прямым выходом соединен с первым входом логического элемента «И» на три входа и предназначен для формирования импульса, либо равного входному по длительности, либо короче его в случае поциклового ограничения тока, первый одновибратор своим входом соединен с выходом логического элемента «И» на два входа, прямым выходом соединен с третьим входом логического элемента «И» на три входа и входом второго одновибратора и предназначен для формирования максимально допустимого по времени активного импульса, второй одновибратор своим входом соединен с прямым выходом первого одновибратора, инверсным выходом соединен со вторым входом логического элемента «И» на два входа и предназначен для формирования времени паузы, на которое блокируется дискретный импульсный вход устройства, логический элемент «И» на три входа первым входом соединен с прямым выходом триггера, вторым входом соединен с дискретным входом внешней ошибки устройства, третьим входом соединен с прямым выходом первого одновибратора, выходом соединен с входом линии задержки и предназначен для селекции активных сигналов по минимальной длительности, линия задержки по входу соединена с выходом логического элемента «И» на три входа, по выходу соединена с выходом устройства и предназначена для блокирования импульсов с длительностями, меньшими заданного времени, компаратор положительным входом соединен с аналоговым токоизмерительным входом устройства, отрицательным входом соединен с источником опорного напряжения, выходом соединен со вторым входом логического элемента «ИЛИ» на два входа и предназначен для поциклового ограничения тока силового ключа.
RU2016129098A 2016-07-15 2016-07-15 Устройство для управления и защиты силового ключа RU2647699C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129098A RU2647699C2 (ru) 2016-07-15 2016-07-15 Устройство для управления и защиты силового ключа

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129098A RU2647699C2 (ru) 2016-07-15 2016-07-15 Устройство для управления и защиты силового ключа

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2647699C2 true RU2647699C2 (ru) 2018-03-16

Family

ID=61629605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016129098A RU2647699C2 (ru) 2016-07-15 2016-07-15 Устройство для управления и защиты силового ключа

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2647699C2 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3997798A (en) * 1974-03-29 1976-12-14 Siemens Aktiengesellschaft Circuit arrangement for gating out pulses and/or pulse gaps whose duration is shorter than a given test period tp from a sequence of digital pulses present at the input end
SU1307504A1 (ru) * 1985-12-27 1987-04-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Силовых Полупроводниковых Устройств Устройство дл защиты тиристорного преобразовател от минимального напр жени с выдержкой времени
US6510068B1 (en) * 2001-07-17 2003-01-21 Douglas A. Bors Pulse width modulation utilizing a shifted control signal
EP1432113A1 (en) * 2001-09-29 2004-06-23 Daikin Industries, Ltd. PHASE CURRENT DETECTION METHOD&comma; INVERTER CONTROL METHOD&comma; MOTOR CONTROL METHOD&comma; AND APPARATUSES USED IN THESE METHODS
EP2034322A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-11 Infineon Technologies Austria AG Control circuit for driving a semiconductor switch

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3997798A (en) * 1974-03-29 1976-12-14 Siemens Aktiengesellschaft Circuit arrangement for gating out pulses and/or pulse gaps whose duration is shorter than a given test period tp from a sequence of digital pulses present at the input end
SU1307504A1 (ru) * 1985-12-27 1987-04-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Силовых Полупроводниковых Устройств Устройство дл защиты тиристорного преобразовател от минимального напр жени с выдержкой времени
US6510068B1 (en) * 2001-07-17 2003-01-21 Douglas A. Bors Pulse width modulation utilizing a shifted control signal
EP1432113A1 (en) * 2001-09-29 2004-06-23 Daikin Industries, Ltd. PHASE CURRENT DETECTION METHOD&comma; INVERTER CONTROL METHOD&comma; MOTOR CONTROL METHOD&comma; AND APPARATUSES USED IN THESE METHODS
EP2034322A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-11 Infineon Technologies Austria AG Control circuit for driving a semiconductor switch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9209718B2 (en) Fail safe circuit
RU2647699C2 (ru) Устройство для управления и защиты силового ключа
WO2006126165A2 (en) Method for current protection of a power switch and apparatus for implementing same
RU94084U1 (ru) Драйвер для igbt-транзистора
RU143748U1 (ru) Устройство быстродействующей защиты силового ключа
EP2815491A2 (en) Gate driver for a power converter
SU1513584A1 (ru) Преобразователь напр жени
JP2016511581A (ja) 並列スイッチのドライバ信号の障害の検出
RU2752761C1 (ru) Способ формирования управляющих импульсов с низким уровнем джиттера для полупроводниковых коммутирующих устройств
RU2334347C1 (ru) Двухтактный нерегулируемый преобразователь напряжения
US5742469A (en) Fence electrifying device
RU2152679C1 (ru) Устройство для защиты тиристорного преобразователя
RU2456739C1 (ru) Устройство многоуровневой защиты двунаправленного инвертора напряжения
ITMI942277A1 (it) Sistema di pilotaggio per gto
JPH02276419A (ja) Ｖвоフリーサイリスタ変換装置
SU1274087A1 (ru) Конвертор
SU1191899A1 (ru) Источник питани с защитой от перегрузок по току и короткого замыкани
SU1744772A1 (ru) Способ выключени запираемого тиристора
SU1409999A2 (ru) Источник питани с защитой от перегрузок по току и короткого замыкани
SU731524A1 (ru) Транзисторный конвертор
SU1201821A2 (ru) Стабилизированный преобразователь напр жени с защитой
SU1427520A1 (ru) Стабилизирующий источник электропитани с защитой
SU1403281A2 (ru) Устройство дл управлени и защиты преобразовател
SU1221702A1 (ru) Способ пуска непосредственного преобразовател частоты с искусственной коммутацией
SU1472889A2 (ru) Стабилизатор напр жени посто нного тока с защитой от коротких замыканий

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180716