SU600689A1

SU600689A1 - Arrangement for control of static converter semiconductor devices

Info

Publication number: SU600689A1
Application number: SU762369462A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Вагин; Владимир Федорович Стрелков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5744
Priority date: 1976-06-07
Filing date: 1976-06-07
Publication date: 1978-03-30

Description

Р1зобретение относитс к устройствам дл управлени статическими преобразовател ми и может быть использовано дл получени требуемых значений выходных параметров в статических преобразовател х.The invention relates to devices for controlling static converters and can be used to obtain the required values of output parameters in static converters.

Известны устройства дл управлени статическими преобразовател ми, работа которых основана на разр де предварительно зар женной емкости и сопровождающем этот разр д формировании импульса с высокой крутизной переднего фронта {1, 2.Devices are known for controlling static converters whose operation is based on the discharge of a precharged capacitance and the formation of a pulse with a high steep front front {1, 2, which accompanies this discharge.

Недостатком этих устройств вл етс необходимость в дополнительной схеме формировани импульсов, служащей дл обеспечени работы основной схемы формировани импульсов синхронно с силовой цепью статического преобразовател .The disadvantage of these devices is the need for an additional pulse shaping circuit, which serves to ensure the operation of the main pulse shaping circuit synchronously with the power circuit of the static converter.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устройство, имеющее в качестве фазосдвигающего элемента мост в виде вторичной обмотки трансформатора со средней точкой, конденсатора, переменного резистора и ключевого элемента в виде конденсатора и транзистора дл обеспечени высокой точности следовани импульсов, переход эмиттер-база которого через диод включен в диагональ фазосдвигающего моста. Это устройство дл нолучени двух сдвинутых на 180 эл. град, унравл ющих импульсов снабжено дополнительным ключевым элементом,The closest technical solution to the invention is a device having as a phase-shifting element a bridge in the form of a secondary winding of a medium-point transformer, a capacitor, a variable resistor and a key element in the form of a capacitor and a transistor to ensure high pulse tracking, the emitter-base transition through the diode is included in the diagonal of the phase-shifting bridge. This device is for getting two shifted by 180 e. hail, control pulses are provided with an additional key element,

эмиттер транзистора которого соединен с эмиттером транзистора основного ключевого элемента 3. Дл увеличени крутизны переднего фронтаthe emitter of the transistor of which is connected to the emitter of the transistor of the main key element 3. To increase the slope of the leading edge

сформированного импульса в указанном устройстве необходимо увеличить базовый ток, что достигаетс уменьшением сопротивлени в цепи базы и приводит к увеличению потребл емой мощности. Увеличение базового тока вThe generated pulse in the specified device needs to increase the base current, which is achieved by reducing the resistance in the base circuit and leads to an increase in power consumption. Increase in base current

момент формировани переднего фронта импульса возможно также включением в цепь базы дополнительной емкости, шунтирл емой соиротивлеипем, что приводит к увеличению количества элементов схемы. НедостаткомThe moment of the formation of the leading edge of the pulse is also possible by the inclusion of an additional capacitance shunt by the co-line type in the base circuit, which leads to an increase in the number of circuit elements. Disadvantage

этого устройства вл етс сравнительно больша потребл ема мощность, что приводит к увеличению потерь в элементах плеч фазосдвигающего моста, возрастанию габаритов трансформатора фазосдвигающего моста иThis device is a relatively large power consumption, which leads to an increase in losses in the elements of the shoulders of the phase-shifting bridge, an increase in the dimensions of the transformer of the phase-shifting bridge, and

уменьшению диапазона регулировани тиристорами .decreasing the thyristor control range.

Целью изобретени вл етс уменьшение потребл емой мощности. Поставленна цель достигаетс тем, что накопительный конденсатор включен в базовую цепь каждого транзистора , точка соединени базы одного транзистора с эмиттером другого подключепа к положительным обкладкам накопительных конденсаторов , отрицательные обкладки конденсаторов через резисторы соединены с коллекторами транзисторов, причем иараллельно каждому накопительному конденсатору включены два упом нутых последовательно соединенных разделительных диода, катод одно1о из них подключен к положительной обкладке накоиительного конденсатора, а анод другого к его отрицательной обкладке.The aim of the invention is to reduce power consumption. This goal is achieved by the fact that the storage capacitor is included in the base circuit of each transistor, the connection point of the base of one transistor to the emitter of another is connected to the positive plates of the storage capacitors, the negative plates of the capacitors are connected through resistors in parallel with each collector capacitor connected dividing diode, the cathode one1 of them is connected to the positive lining of the secondary capacitor, and the anode of the other to its negative facing.

На фиг. 1 приведена электрическа схема устройства дл управлени полупроводниковыми приборами; на фиг. 2 - диаграммы, ио сн юш,ие его работу.FIG. 1 is an electrical diagram of a device for controlling semiconductor devices; in fig. 2 - diagrams, in and out, his work.

Устройство дл управлени полупроводниковыми приборами содержит фазосдвигаюш,ий мост, который состоит из трансформатора 1 с выведенной средней точкой, переменного сопротивлени и конденсатора 3.The device for controlling semiconductor devices contains a phase-shifting bridge, which consists of a transformer 1 with a derived center point, a variable resistance and a capacitor 3.

В диагональ моста включено устройство формировани импульсов, представл ющее собой две ключевые схемы, состо щие из двух транзисторов 4, 5, змиттер-базовые переходы которых через накопительные конденсаторы 6, 7 и разделительные диоды 8, 9 и 10, И включены в диагональ фазосдвигающего моста , точки соединени базы одного транзистора с эмиттером другого подключены к положительным обкладкам наконительных конденсаторов , а отрицательные обкладки последних через сопротивлени нагрузки 12, 13 подключены к коллекторам транзисторов.The diagonal of the bridge includes a pulse shaping device, which consists of two key circuits consisting of two transistors 4, 5, whose emitter-base transitions through storage capacitors 6, 7 and separation diodes 8, 9, and 10 are included in the diagonal of the phase-shifting bridge , the points of connection of the base of one transistor with the emitter of the other are connected to the positive plates of the tip capacitors, and the negative plates of the latter through the resistance of the load 12, 13 are connected to the collectors of the transistors.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В полупериод, когда «плюс напр жени приложен к средней точке трансформатора 1, а «минус к общей точке соедипепи элементов плеч моста, происходит зар д конденсатора 6 (см. фиг. 2, а, б, в) по цепи: средн точка трансформатора 1, диод 8, эмиттер-базовый переход транзистора 4, конденсатор б, диод 9, обща точка элементов, включенных в плечи моста.In the half-period, when "plus voltage is applied to the midpoint of transformer 1, and" minus to the common connection point of the bridge arm elements, capacitor 6 is charged (see Fig. 2, a, b, c) along the circuit: the middle point of the transformer 1, diode 8, emitter-base transition of the transistor 4, capacitor b, diode 9, common point of the elements included in the shoulders of the bridge.

Напр жение на конденсаторе 6 возрастает по синусоидальному закону до а.мплитудпого значепи питающего напр жени (см. фиг. 2, в). Вентили 8, 9 не дают возможности разр жатьс накопительному конденсатору 3 при последующем уменьщении питающего напр женн в промежуток времени от 90 до 180 эл. град. Некоторое уменьщение напр жени на нем св зано с наличием утечки тока через эмиттер-коллекторный переход транзистора 5.The voltage across the capacitor 6 rises sinusoidally to the amplitude of the supply voltage (see Fig. 2, c). The valves 8, 9 do not allow the storage capacitor 3 to be discharged with a subsequent decrease in the supply voltage in the period from 90 to 180 e. hail. Some reduction in the voltage across it is due to the presence of a current leakage through the emitter-collector junction of the transistor 5.

В момент времени, равный 180 эл. град., когда на средней точке трансформатора 1 нриложенное папр жеиие мен ет знак с «плюса на «минус, а в общей точке элементов фазосдвигающего моста - с «минуса на «плюс, по вл етс ток зар да конденсатора 2 (см. фиг. 2, д), который протекает но цепи: обща точка элементов, включенных в плечи моста, диод И эмиттер-базовый переход транзистора 5, конденсатор 7, диод 10, средн точка трансформатора 1. Транзистор 5 открываетс и конденсатор 6 разр жаетс по цепи; ноло;кительиа обкладка копдепсатора 6, эмиттерколлекториый иереход транзистора 5, сопротивление нагрузки 13, отрицательна обкладка конденсатора 6. В св зи с тем, что базовый ток транзистора 5, вл ющийс одновременно и зар дным током конденсатора 7, в начальный момент времени имеет максимальную величину (см. фиг. 2,д), на сопротивлеНИИ нагрузки 13 формируетс импульс с крутым передним фроитом.At a time equal to 180 e. hail, when at the midpoint of transformer 1, the applied equipment changes sign from plus to minus, and at the common point of the elements of the phase-shifting bridge from minus to plus, a charge current of a capacitor 2 appears (see fig. 2, d) which flows through the circuit: common point of the elements included in the shoulders of the bridge, diode And emitter-base transition of transistor 5, capacitor 7, diode 10, middle point of transformer 1. Transistor 5 opens and capacitor 6 discharges along the circuit; but; the lining of the co-detector 6, the emitter of the collector and the transition of the transistor 5, the load resistance 13, the capacitor 6 negative cover. Due to the fact that the base current of the transistor 5, which is simultaneously the charging current of the capacitor 7, at the initial moment of time has a maximum value (see Fig. 2, d), on the resistance of the load 13, a pulse is formed with a steep anterior frost.

Возникновение импульсов всегда св зано с моментом перехода синусоиды напр жени на диагонали моста через нуль из положительного значени в отрицательное, что обеспечивает высокую точность следовани импульсов .The occurrence of pulses is always associated with the moment of the transition of a sinusoid voltage on the diagonal of the bridge through zero from a positive value to a negative one, which ensures a high accuracy of the pulse following.

Схема позвол ет получить за период два имнульса, сдвинутых друг относительно другаThe scheme allows to obtain for the period two impulses shifted relative to each other

на 180 эл. град., так как когда «плюс приложен к средней точке трансформатора фазосдвигающего моста, а «минус к общей точке элементов фазосдвигающего моста, конденсатор 6 зар жаетс , а конденсатор 7 разр жаетс , что вызывает по вление на сопротивлении нагрузки 12 импульса с крутым передним фронтом, а в нолупериод, когда «минус приложен к средней точке трансформатора фазосдвигающего моста, «илюс к общей точкеon 180 el. hail, since when "plus is applied to the midpoint of the transformer of the phase-shifting bridge, and" minus to the common point of the elements of the phase-shifting bridge, the capacitor 6 is charged and the capacitor 7 is discharged, causing a pulse with a steep leading edge , and in the noluperiod, when "minus is applied to the midpoint of the transformer of the phase-shifting bridge," or the ilus to the common point

элементов фазосдвигающего моста, конденсатор 7 зар жаетс , а конденсатор 6 разр жаетс , вызыва при этом по вление на сонротивлении нагрузки 13 импульса с крутым передним фронтом {СМ. фиг. 2).elements of the phase-shifting bridge, the capacitor 7 is charged, and the capacitor 6 is discharged, causing a load 13 impulse with a steep leading front {CM. FIG. 2).

Сдвига напр жение диагонали моста относительно напр жени сети, получаем сдвиг управл ющих импульсов.The offset of the voltage of the bridge diagonal relative to the voltage of the network, we obtain the shift of the control pulses.

Данна схема по сравнению с известной позвол ет получить имиульсы с более крутымThis scheme, in comparison with the known, allows to obtain imiuls with a steeper

передним фронтом и содержит вдвое меньщее количество элементов. При заданной мощности управл ющих имнульсов вдвое уменьшаетс потребл ема мощность по диагонали фазосдвигающего моста, что приводит к существенному уменьщению потерь в элементах фазосдвигающего моста и соответственно к уменьшению его габаритов.front edge and contains half the number of elements. At a given power of the control pulses, the power consumption along the diagonal of the phase-shifting bridge is halved, which leads to a significant reduction in losses in the elements of the phase-shifting bridge and, accordingly, to a decrease in its dimensions.

Claims

Invention Formula

A device for controlling semiconductor devices of a static converter containing a phase-shifting bridge, two resistors and two key circuits consisting

each of the storage capacitor and transistor, connected through separation diodes to the diagonal of the phase-shifting bridge, characterized in that, in order to reduce power consumption, the storage capacitor is connected to the base circuit of each transistor, the connection points of the base of one transistor to the emitter of the other are connected to positive and accumulative plates capacitors, negative capacitor plates through resistors are connected to collectors of traisistors, and parallel to each accumulator condensate Ator included Ung-mentioned two serially connected separating diode,

the cathode of one of them is connected to the positive plate of the storage capacitor, and the anode of the other to its negative plate. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR Author's Certificate No. 288120, 5 cl. H 02R 13/16, 1968.

2. USSR author's certificate number 335776, cl. H 02R 13/16, 1968.

3. USSR author's certificate number 237984, cl. And 02M 1/04, 1967.

a)

urt

6

five)

U6

d)

(ft

UT

e)

)

FIG. 2