SU1709473A1 - Устройство дл управлени силовым тиристором - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть -использовано дл  включе-нк?  тиристоров в'преобразовательиых устройствах. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности в работе и устойчивости к перегрузкам по напр жению. Цель достигаетс  введением тирист^а 1, в управл ющую цепь которого включен стабилитрон 8. При,зар дке конденсатора 5 до налр жени  стабилизации стабилитрона 8 открываетс  тиристор 1 и зар д конденсатора 5 прекращаетс , при этом исключаетс  возможность протекани  через стабилитрон 8 тока больше допустимого. 2 ил. 1 табл.

Description

(Л С

V4 О О

ь.

Ы

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  вхлючени  тиристоров в различных преобразовательных устройствах.

Известен формирователь импульсов включени  тиристоров, содержащий конденсатор , который зар жаетс  через два резистора и два диоДа до напр жени  стабилитрона, транзисторный ключ, которыйоткрываетс  по сигналу генератора переменного напр жени  и подключает конденсатор к цеп м управлени  тиристора , формиру  крутой передний фронт импульса включений.

Недостатком указанного формировател   вл етс  низкий КПД из-за значительных потерь в последовательно соединенных резисторе и стабилитроне, которые тем больше , чем выше пр мое напр жение на тиристоре. Дл  стабилизации напр жени  на конденсаторе при больших напр жени х на тиристоре приходитс  использовать дорогосто щие мощные стабилитроны, количество которьгх находитс  д пр мой зависимости от величины максимально возможного тока стабилизации. Кроме, того, дл  исключени  вли ни  рассеиваемого тепла элементами параметрического стабилизатора напр жени  на другие элементы устройства необходимы средства обеспечени  теплоотвода (радиаторы, воздушное охлаждение и др.) что усложн ет конструкцию и ухудшает массогабаритные и стоимостные показатели.

К недостаткам формировател  отнрситс  также невысока  надежность включени  тиристора из-за наличи  провалов в поддерживающей части (вершине) импульса тока , возникающих вследствие плохой фильтрующей способности конденсатора, подключенного к генератору переменного напр жени  пр моугольной формы через трансформатор и двухполупериодный выар митель .

Наиболее близким к предлагаемому по техйической сущности  вл етс  устройство Дл  управлени  тиристором, вход щим в состав высоковольтного тиристорного вентил , содержащее подключенную к аноду тирийтора токоограничивающую RC-цепь, -соединенную с входом однополупериодного выпр мител , образованного двум  диодами. К положительному полюсу выпр мител  подключен накопительный конденсатор , который другим своим выводом соединен с коллектором вспомогательного тиристора эмиттер которого подключен к отрицательному полюсугвыпр мител . Вспомогательный транзистор шунтирован в обратном направ-пении диодом. База транзистора подключена к аноду стабилитрона, который своим катодом соединен с положительным полюсом выпр мител , к которому подключены также одна из обкладОк включающего конденсатора и вывод управл емого светом полупроводникового ключа, выход которого предназначен дл  соединени  с управл ющим электродом тиристора, друга  обкладка включающего конденсато0 ра соединена с катодом тиристора.

Недостаток известного устройства состоит в том, что на|сопительный конденсатор зар жаетс  через транзистор, который, благодар  включенному в его базовую цепь стабилитрону, работает.в линейном режиме, характеризующемс  большими тепловыми потер ми, что снижает надежность его работы , а значит, и устройства в целом. Использование средств теплоотвода и

0 трайзисторов с большим запасом мощности дл  повышени  надежности, приводит к ухудшению стоимостных показателей таких устройств, количество которых в тиристорном преобразователе равно количеству ти5 рисгоров.,

Устройство также критично к импульсным скачкам и длительным повышени м напр жени  на силовом тиристоре.

Целью изобретени   вл етс  повыше0 ние надежности работы и устойчивости к перегрузкам по напр жению устройства дл  I управлени  силовым тиристором.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее подключенную к

5 аноду тиристора токоограничивающую RCцепь , соединенную с 1$атодом первого диода и анодом второго диода, катод которого со-; единен с первой обкладкой включающего конденсатора и первым выводом управл емого ключа, второй вывод которого соединен с анодом первого диода i второй обкладкой включающего конденсатора, а также стабилитрон, дополнительно введен вспомогательный тиристор, управл ющий

5 электрод которого соединен с анодом стабилитрона , анод - с катодами стабилитрона и первого диода, а катод - с катодом силового тиристора. . Использование тиристора, который

0 имеет меньшие тепловые потери, чем транзистор , работающий в линейном режиме, повышает надежность устройства за счет исключени  значительного тепловыделени  этим полупроводниковым элементом. При

5 замене транзистора на тиристор, в основном , рассеивает тепло пассивный элементрезистор RG-цепи; Кроме того, меньшее количество элементов в предлагаемом устройСТ09 упрощает его конструкцию, а также обеспечивает повышение надежности. Использование тиристора обеспечивает устойчивость устройства-к перегрузкам по напр жению .

Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с наиболее близкими известными решени ми видны из таблицы.

На фиг.1 изображена .принципиальна  электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - то же, пример выполнени .

Устройство управлени  силовым тиристором 1 (фиг.1) содержит токоограничивающую RC-цепь 2, соединенную одним выводом с катодом первого диода 3 и анодом второго диода 4, катод которого соединен с первой обкладкой включающего конденсатора 5 и первым выводом управл емого ключа 6, второй вывод которого соединен с управл ющим электродом силового тиристора 1, катод которого соединен с анодом первого диода 3 и второй обкладкой включающего конденсатора 5, а также пороговый ключ, образованный тиристором 7 и стабилитроном 8, катод которого соединен с анодом второго диода 4 и анодом тиристора 7, управл ющий электрод которого соединён с анодом стабилитрона 8, а катод - с катодом силового тиристора 1, анод которого соединён с другим выводом RC-цепи.

Устройство управлени  силовым тиристором (фиг,1) работает следующим образом .

При подаче пр мого напр жени  на тиристор 1 через цепь 2, диод 4 и конденсатор

5протекает ток зар дки включающего конденсатора 5. Когда напр жение на нем достигает порога стабилизации стабилитрона 8, тиристор 7. переходит в провод щее состо ние в момент достижени  током стабилитрона 8 тока включени  тиристора 1, Дальнейша  зар дка конденсатора RC-цепи осуществл етс  через открытый тиристор 7, Диод 4 предотвращает разр д конденсатора 5 через открытый тиристор 7. При отпирании управл емого светом ключа

6конденсатор 5 разр жаетс , при зтом формируетс  импульстока в цепи управлени  тиристора 1.

Источником тепловыделени  предлагаемого устройства  вл етс  единственный элемеат- резистор RC-цепи, котора  располагаетс  непосредственно возле силового тиристора и не оказывает вли ни  на другие элементы устройства. Этим, а также упрощением конструкции обеспечиваетс  повышение надежности включени  управл емого силового тиристора.

В качестве управл емого светом ключа может быть использована диодна  оптопара (ЗОД129А) с транзисторным усилителем (КТ3102Д, КТ818А).

Устройство дл  управлений силовым тиристором , показанное на фиг,2, работает следующим образом.

Под действием входного импульса напр жени  UBX в цепи резистор 9 - светоизлучающий диод 10 протекает ток, вызывающий свечение диода 10, вследствие чёго обратносмещенный фотодиод 11

измен ет свое сопротивление, вызыва  протекание тока через резистор 12 и базозмиттерный переход транзистора 13, Транзисторы 13 и 14 последовательно открываютс , а конденсатор 15 разр жаетс 

через транзистор 14, резистор 16 и управл ющий переход силового тиристора 17, формиру  при этом импульс его включени . Элементы 18-23 предназначены дл  зар дки конденсатора 15 до напр жени  стабилизации стабилитрона 22, резисторы 24 и 25 дл  ограничени  тока коллектора и базы транзисторов 13 и 14 соответственно.

Использование изобретени  позвол ет повысить надежность включени  тиристора , упростить конструкцию устройства дл  управлени  силовым тиристором и снизить его стоимость.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  управлени  силовым тиристором , содержащее стабилитрон и первый диод, анод которого предназначен дл  подключени  через последовательно соединенные резистор и первый конденсатор к аноду силового тиристора и соединен с кагодом второго диода, анод которого предназначен дл  подключени  к катоду силового тиристора, дл  подключени  к управл ющему электроду которого предназначен первый вывод управл емого ключа,

   второй вывод которого соединен с катодом первого диода и первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соедмнен с анодом второго диода, отличающеес  тем, что. с целью повышени  надежности в работе и устойчивости к перегрузкам по напр жению, введен тиристор, катод которого соединен с анодом второго диода, управл ющий электрод - с анодом стабилитрона, катод которого соединен с

   анодом первого диода и анодом тиристора. Фи. 2