SU1413653A1

SU1413653A1 - Electronic thyristor simulator

Info

Publication number: SU1413653A1
Application number: SU874206773A
Authority: SU
Inventors: Николай Ильич Фирсов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики
Priority date: 1987-01-05
Filing date: 1987-01-05
Publication date: 1988-07-30

Abstract

Изобретение относитс к силовой преобразовательной технике и может быть иенользовано при .моделировании статических преобразовательных устройств, содержащих тиристоры. Цель изобретени - упрощение и повьиление точности электронной модели тиристора, используемой вместо реального мало.мощного тиристора при физическом моделировании мощного тиристора. ЭМТ содержит выводы I и 2, имитирующие силовые выводы тиристора, вывод 3. имитирующий управл ющий тиристора , ключ 4, онерационный усилитель 5. компенсирующий падение наир жени между выводами I и 2, пороговый элс.мет 6, реализуюи1.ий логику работы тиристора, н диод 7. 2 ил. слThe invention relates to power conversion technology and may be used in the simulation of static conversion devices containing thyristors. The purpose of the invention is to simplify and improve the accuracy of the electronic model of a thyristor used instead of a real low-power thyristor in the physical modeling of a powerful thyristor. EMT contains pins I and 2, simulating the power pins of the thyristor, pin 3. imitating the thyristor control, key 4, on-amplifier 5. compensating for the drop in the gain between pins I and 2, threshold ems. Met 6, realizing the logic of operation of the thyristor, n diode 7. 2 Il. cl

Description

/ /

2 0f2 0f

СО О5SO O5

слcl

СА5CA5

фаз.-/phases .- /

Изобретение относитс к силовой преобразовательной технике и может быть использовано дл моделировани статических преобразовательных устройств, содержащих тиристоры.The invention relates to power converter technology and can be used to simulate static conversion devices containing thyristors.

Цель изобретени - упрощение модели и повышение ее точности.The purpose of the invention is to simplify the model and increase its accuracy.

На фиг. 1 представлена блок-схема электронной модели тиристора; на фиг. 2 - принципиальна схема модели.FIG. 1 is a block diagram of an electronic model of a thyristor; in fig. 2 - schematic diagram of the model.

Модель содержит силовые выводы модели 1 и. 2, управл ющий вывод 3 модели , ключ 4, операционный усилитель 5, пороговый элемент 6 и диод 7.The model contains the power outputs of model 1 and. 2, control output 3 models, key 4, operational amplifier 5, threshold element 6 and diode 7.

Блок управлени (фиг. 2) состоит из диодов 8, резисторов 9-11 и операционного усилител 12.The control unit (Fig. 2) consists of diodes 8, resistors 9-11 and operational amplifier 12.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В состо нии, соответствующем включенному тиристору, между выводами 1 и 2 протекает ток, соответствующий анодному току тиристора, по цепи отрицательной обратной св зи операционного усилител 5, образованной последовательно соединенными элементами 4 и 7. В этом режиме ключ 4 удерживаетс в провод щем состо нии за счет подачи на его управл ющий вход сигнала с выхода порогового элемента 6. При этом падение напр жени на элементах 4 и 7 от протекающего по ним тока компенсируетс операционным усилителем 5, т. е. между выводами 1 и 2 модели автоматически поддерживаетс напр жение практически равпое нулю. Небольшое падение напр жени между этими выводами, эквивалентное падению напр жени на тиристоре , может быть представлено смещением операционного усилител 5 по цепи балансировки нул .In the state corresponding to the switched on thyristor, between the terminals 1 and 2 a current flows, corresponding to the anode current of the thyristor, through the negative feedback circuit of the operational amplifier 5, formed by the series-connected elements 4 and 7. In this mode, the key 4 is kept in the conducting state by supplying a signal from the output of the threshold element to its control input. In this case, the voltage drop on elements 4 and 7 from the current flowing through them is compensated by the operational amplifier 5, i.e. between the terminals 1 and 2 of the automatic model The voltage is maintained almost equal to zero. A small voltage drop between these pins, equivalent to a voltage drop across the thyristor, can be represented by the bias of opamp 5 along the balancing circuit zero.

Выходное напр жение операционного усилител 5, подаваемое на вход порогового элемента 6, в этом режиме представл ет собой информацию о величине протекающего через модель анодного тока в нелинейном масщтабе (вследствие нелинейности вольтамперной характеристики последовательно включенных элементов 4 и 7). В момент изменение направлени протекающего тока за счет диода 7, имеющего существенно нелинейную вольтампер- ную характеристику в области малых то0The output voltage of the operational amplifier 5 supplied to the input of the threshold element 6 in this mode is information about the magnitude of the anode current flowing through the model in a nonlinear scale (due to the non-linearity of the current-voltage characteristic of the series-connected elements 4 and 7). At the time of changing the direction of the flowing current due to the diode 7, which has a substantially non-linear volt-ampere characteristic in the region of small

ков, цепь отрицательной обратной св зи операционного усилител 2 оказываетс практически разомкнутой и операционный усилитель переходит в режим насыщени . На его выходе происходит быстра смена пол рности напр жени , в результате чего пороговый элемент 6 переходит в состо ние с запирающим выходным сигналом, и ключ 4 переключаетс в непровод щее состо ние. Отпирание модели включению тиристора возможно лищь при совпадении двух условий: при соответствующей пол рности напр жени между выводами 1 и 2 и подаче на управл ющий вывод 3 модели сигнала, разрешающего включение. Логика работы электронной модели как ти- 5 ристора реализуетс пороговым элементом 6, который при необходимости может включать в себ блоки дл моделировани специфических параметров тиристора (например 1уд, tiiuKJi и т. д.) .the negative feedback loop of opamp 2 is almost open and the opamp goes into saturation mode. At its output, a quick change of voltage polarity occurs, as a result of which the threshold element 6 enters a state with a blocking output signal, and the key 4 switches to a non-conducting state. The unlocking of the thyristor switching-on model is possible only if two conditions coincide: with the appropriate polarity, the voltage between pins 1 and 2 and the supply to the control pin 3 of the signal model permitting switching on. The logic of the electronic model as a thyristor is implemented by threshold element 6, which, if necessary, can include blocks for modeling specific parameters of the thyristor (for example, 1ud, tiiuKJi, etc.).

Однако на практике чаще всего требуетс модель идеального тиристора, т. е. тиристора, у которого 1у.0, UOTKP O, I , Ь , поэтому пороговый элемент 6 может быть выполнен максимально упрощенным (фиг. 2) в виде двухвходо- вого регенеративного компаратора напр жени .However, in practice, the model of an ideal thyristor, i.e., a thyristor, which has 1.0.0, UOTKP O, I, b, is most often required, therefore threshold element 6 can be made as simple as possible (Fig. 2) in the form of a two-input regenerative comparator tension

Claims

Invention Formula

0

five

The electronic model of the thyristor, containing an operational amplifier, the inverting input of which is connected to the first key output and is the first power output of the electronic model of the thyristor, the non-inverting input of the operational amplifier is connected to the zero potential bus and is the second power output of the electronic model of the thyristor, the control output of which is connected to the first input of the threshold element, the output of which is connected to the control input of the key, characterized in that, in order to simplify the model and increase its accuracy, it contains an isolation diode, the first output of which is connected to the second output of the key, the output of the operational amplifier is connected to the second output of the isolation diode and the second input of the threshold element.

rf

7

I JL I I

2 0fie .2