RU96107210A

RU96107210A - Ограничитель тока

Info

Publication number: RU96107210A
Application number: RU96107210/09A
Authority: RU
Inventors: Реш Хельмут; Цирхут Херманн
Original assignee: Сименс АГ
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1999-02-20

Claims

1. Ограничитель тока для ограничения сверхтоков с помощью полупроводникового элемента (1) с по меньшей мере одним управляемым полупроводником (3) с источником электронов (исток), коллектором электронов (сток) и управляющим электронным потоком управляющим электродом (затвор), который имеет характеристики по типу полевого транзистора (FET; 3), причем ток нагрузки протекает через полупроводниковый элемент и причем при необходимости при переменном напряжении антипоследовательно включены два полевых транзистора и причем предусмотрены средства для внутреннего получения необходимого для управления полупроводникового элемента (1) управляющего напряжения из по меньшей мере части падения напряжения на полупроводниковом элементе и/или по меньшей мере части протекающего через полупроводниковый элемент (1) тока нагрузки.

2. Ограничитель тока по п.1, отличающийся тем, что средством для управления из падения напряжения является схема управления, подключенная к стоку (7) и затвору (6) полупроводника (3).

3. Ограничитель тока по п.1, отличающийся тем, что средством для управления из тока нагрузки является преобразователь тока в напряжение (11), включенный в ток нагрузки.

4. Ограничитель тока по п.2, отличающийся тем, что схема управления при постоянном напряжении выполнена из резистора (5), который подключен между выводом стока (7) и выводом затвора (6), и что при необходимости при переменном напряжении выводы стока (7) обоих антипоследовательно включенных полевых транзисторов через соответственно электронный вентиль (4) и резистор (5) соединены с выводами затвора (6).

5. Ограничитель тока по п.2, отличающийся тем, что схема управления при постоянном напряжении выполнена из стабилизированного источника тока, который подключен между выводом стока (7) и выводом затвора (6) и в частности при переменном напряжении выводы стока (7) обоих антипоследовательно включенных полевых транзисторов (FET) соответственно через электронный вентиль (4) и резистор (5) соединены с выводами затвора (6).

6. Ограничитель тока по п.3, отличающийся тем, что в качестве преобразователя тока в напряжение служит трансформатор, к вторичной обмотке (13) которого подключен ограничивающий напряжение в обоих направлениях полярности элемент (14), в частности два антипоследовательно включенных полупроводниковых стабилитрона, выходы которых через выпрямительную схему (16) соединены с выводами затвора (6).

7. Ограничитель тока по п.6, отличающийся тем, что к трансформатору к его вторичной обмотке (13) подключена выпрямительная схема (16), точки потенциала постоянного напряжения (17) которой, во-первых, подключены к выводам затвора (6) полевых транзисторов (3), а во-вторых, через средний отвод (18) к первичной обмотке (12), и между точками потенциала постоянного напряжения (17) для управляющего напряжения включен конденсатор (19).

8. Ограничитель тока по п.3, отличающийся тем, что к трансформатору на его вторичной обмотке (13) подключен мостовой выпрямитель из полупроводниковых стабилитронов, выходы постоянного напряжения которого связаны с затворами.

9. Ограничитель тока по п.6, отличающийся тем, что выпрямительная схема выполнена в виде схемы умножителя напряжения (24).

10. Ограничитель тока по п.3, отличающийся тем, что преобразователь тока в напряжение является прерывателем с включенным после него умножителем напряжения.

11. Ограничитель тока по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что полупроводники (3) выполнены из карбида кремния (SiC).

12. Ограничитель тока по пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что между выводом или соответственно выводами затвора (6) и выводом истока (8) или соответственно соединения (10) обоих выводов истока включен элемент (9) с действием токоограничительного полупроводникового стабилитрона, параметры которого выбраны так, что напряжение затвора полупроводника или соответственно полупроводников установлено на значение, при котором устанавливается желательное ограничение тока перегрузки.

13. Ограничитель тока по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на полупроводниковом элементе (1) выполнено устройство управления для дополнительного внешнего управления.

14. Ограничитель тока по п.13, отличающийся тем, что устройство управления выполнено для генерирования запирающего полупроводниковый элемент (1) напряжения при получении предусмотренного входного сигнала.

15. Ограничитель тока по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что последовательно с полупроводниковым элементом (1) включен по меньшей мере один механический переключающий контакт (23).

16. Ограничитель тока по п. 15, отличающийся тем, что переключающий контакт (23) прямо или косвенно через аккумулятор энергии (38) находится в соединении взаимодействия с магнитной системой (36).

17. Ограничитель тока по п.16, отличающийся тем, что магнитная система (36) имеет по сравнению с вторичной обмоткой (13) относительно низкоомную первичную обмотку (12) и образует, с одной стороны, трансформатор для получения управляющего напряжения из тока нагрузки и, с другой стороны, своей низкоомной первичной обмоткой (12) одновременно обмотку возбуждения для соответствующей магнитной системы (36), якорь которой стоит в активном соединении с переключающим контактом (23).

18. Ограничитель тока по п.17, отличающийся тем, что в магнитной системе (36) ее рабочий воздушный зазор шунтирован дополнительным ярмом (37), параметры которого выбраны так, что оно переходит в магнитное насыщение уже при токах, которые являются меньше, чем желательный ток срабатывания для якоря магнита (27).

19. Ограничитель тока по одному пп.15 - 18, отличающийся тем, что полупроводниковый элемент (1) введен в автоматический переключатель, например силовой выключатель, например, защитный выключатель линии или устройство защиты электродвигателя или тому подобное в качестве токоограничительного элемента с функцией ограничителя (Limiteг).

20. Ограничитель тока по п.15, отличающийся тем что полупроводниковый элемент (1) и механический переключающий контакт (23) являются соответственно частью пространственно отдельных переключающих устройств.