SU744988A1 - Тиристорный ключ - Google Patents
Тиристорный ключ Download PDFInfo
- Publication number
- SU744988A1 SU744988A1 SU762312798A SU2312798A SU744988A1 SU 744988 A1 SU744988 A1 SU 744988A1 SU 762312798 A SU762312798 A SU 762312798A SU 2312798 A SU2312798 A SU 2312798A SU 744988 A1 SU744988 A1 SU 744988A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- thyristor
- voltage
- zener diode
- main
- current
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
Изобретение относится к области импульсной техники и переключающим устройствам с S —образной характеристикой на основе диодных и триодных тиристоров, предназначенных для использования в цепях электронной техники, автоматики и 5 телемеханики.
Известен полупроводниковый переключающий прибор - диодный тиристор, способный переключаться из состояния низкой проводимости (закрытое) в состояние высокой проводимости (открытое) при приложении к электродам прибора напряжения определенной полярности и величины, превышающей величину напряжения включения, )5 являющегося одним из основных электрических параметров диодных тиристоров fl].
В известном переключателе напряжение включения значительно изменяется не тллько в диапазоне температур,- ио даже в нормальных условиях, что обусловлено физическими принципами, положенными в основу его работы, и технологическими особенностями, изготовления.
Известен также полупроводниковый переключатель - тиристорный ключ, с фиксированным значением величины напряжения включения, стабильным в достаточно широком температурном диапазоне представляющий собой сочетание триодного тиристора со стабилитроном в цепи управления, катод которого электрически соединён с анодом триодного тиристора[2].
Подобная схема включения стабилитрона в цепь управления триодного тиристора позволяет получить тиристорный ключ с практически не меняющимся, заранее заданным значением напряжения включения при изменении температуры окружающей среды, однако этот переключатель обладает недостаточной чувствительностью и устойчивостью к эффекту du/dt .
Цель изобретения - повышение чувствительности в широком диапазоне температур.
Указанная цель достигается тем, что тиристорный ключ, содержащий основной тиристор и основной стабилитрон, катод которого подключен к аноду основного тиристора, а анод - к его первому управляющему электроду, снабжен дополнительным стабилитроном, при этом катод основного стабилитрона соединен с катодом дополнительного тиристора, анод которого соединен с анодом основного тиристора, а вторые управляющие электроды тиристоров, электрически связанные с их базами, .соединены между собой с катодом дополнительного стабилитрона, анод которого соединен с первым управляющим электродом: дополнительного тиристора.
Напряжение стабилизации дополнительного стабилитрона должно превышать напряжение стабилизации основного стабилитрона.
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема тиристорного ключа.
Ключ содержит основной тиристор 1, шунтирующий резистор 2, основной стабилитрон 3 и дополнительные стабилитрон и тиристор 5.
При реализации тиристорного ключа в качестве основного 1 и дополнительного тиристоров использованы экспериментальные образцы четырехвыводных переключающих приборов - тетродных тиристоров, с управлением по П -базе, шунтирующий резистор 2 типа МЛТ-0,5 сопротивлением 200-500 Ом, основной стабилитрон 3 типа Д814Д с напряжением стабилизации 13,5 В, дополнительный стабилитрон типа Д816В с напряжением стабилизации 33В. В качестве составляющих элементов тиристорного ключа могут быть использованы и другие типы попупроводНИКОВЫХ приборов, обеспечивающие получение требуемых характеристик.
Принцип работы тиристорного ключа состоит в следующем: напряжение источника питания, включенного последовательно с нагрузкой, подается на электроды А и К тиристорного ключа. Полярность напряжения такова, что плюс источника питания соединен с анодами тиристоров. При величине напряжения на электродах А и К тиристорного ключа, не превышающей суммы значений величин напряжений Стабилизации обоих стабилитронов 3 и 4, тиристорный ключ находится в закрытом состоянии и ток через него определяется суммарным током утечки составляющих его элементов.
Увеличение напряжения источника питания до значения, при котором происходит совместный пробой последовательно вклю- ченных стабилитронов 3 и 4, приводит к резкому лавинообрнзному нарастанию тока через управляющий электрод дополнительного тиристора 5. При увеличении этого тока до значения, равного току включения дополнительного тиристора 5, этот тиристор переключается в открытое состояние. Импульс тока протекает при этом через управляющий электрод основного тиристора 1, переключая его в открытое состояние. Напряжение на тиристорном ключе падает до значения, равного остаточному напряжению 1. а тиристор 5 переключается в закрытое состояние.
Из описанного выше принципа действия тиристорного ключа видно, что такие его электрические параметры, как напряжение включения и ток включения определяются соответственно суммарным напряжениям пробоя последовательно включенных стабилитронов 3 и 4 и значением тока управления тиристора 5, образующим ток запуска. Остаточное напряжение тиристорного ключа и ток удержания - минимальное значение тока через тиристорный ключ в открытом состоянии - определяются, параметрами тиристора 1. При выборе составляющих элементов тиристорного ключа необходимо принимать во внимание то обстоятельство, что напряжение переключения тиристоров 1 и 5 из закрытого’ состояния в открытое превышало суммарное напряжение пробоя стабилитронов 3 и 4 в требуемом температурном диапазоне.
Для повышения чувствительности и устойчивости тиристорного ключа к эффекту du /dt стабилитрон 3 целесообразно выбрать с. минимальным значением емкости, предпочтительно в несколько раз меньшей емкости тиристора 5, поскольку ток в цепи запуска при наличии импулссных помех или резком нарастании напряжения на электроде А определяется суммарной емкостью элементов, составляющих цепь запуска тиристорного ключа,
С учетом этого обстоятельства предпочтительно, чтобы напряжение стабилизации Стабилитрона 4 по крайней мере превышало напряжение стабилизации стабилитрона 3, так как p-η -переходы с большими пробивными напряжениями имеют меньшую емкость, в сравнении с низковольтными р--η-переходами. Кроме того, это позволит, не ограничивая снизу сопротивление нагрузки, повысить устойчивость тиристорного ключа к эффекту du/ cit за счет увеличения тока спрямления тиристора 1, поставив резистор 2 большей величины.
Подключение катода стабилитрона 4 к управляющим выводам, соединенным с П -базой тетрадных тиристоров, улучшает 5 температурный коэффициент напряжения включения тиристорного ключа вследствие компенсирующего действия последовательно включенных эмиттерйых p-η -переходов тетрадных тиристоров. Ю
Указанная схема может быть реализована средствами современной полупроводниковой техники как монолитный интегральный модуль.
Применение предложенного тиристор- 15 ного ключа позволит также упростить многие технические решения в импульсной электронной технике за счет устранения усиливающих и помехозащищающих каскадов. Значительная величина отношения 20 тока удержания к току включения, которая может быть получена у такого тиристорного ключа, позволяет повысить рабочую частоту и стабильность импульсных устройств. 25
Claims (2)
- Изобретение относитс к области импульсной техники и переключающим устройствам с S -образной характеристикой на основе диодных и триодных тиристоров, предназначе1шых дл использовани в цеп х электронной техники, автоматики и телемеханики. Известен полупроводниковый переключающий прибор - диодный тиристор, способ ный переключатьс из состо ни низкой проводимости (закрытое) в состо ние высокой проводимости (открытое) при приложении к электродам прибора напр жени определе1шой пол рности и величины, превышающей величину напр жени включени , вл ющегос одним из основных электрических параметров диодных тиристоров i В известном переключателе напр жение включени значительно измен етс не тллько в диапазоне температур, но даже в нормальных услови х, что обусловлено физическими принципами, положенными в основу его работы, и технологическими особенност ми, изготовлени . Известен также полупроводниковый переключатель - тиристорный ключ, с фиксированным значением величины напр жени включени , стабильным в достаточно широком температурном диапазоне представл ющий собой сочетание триодного тиристора со стабилитроном в цепи управлени , катод которого электрически соед1шён с анодом триодного тиристора 2. Подобна схема включени Стабилитрона в цепь управлени триодного тиристора позвол ет получить тиристорный ключ с практически не мен ющимс , заранее заданным значением напр жени включени при изменении температуры окружающей среды, однако этот переключатель обладает недостаточной чувствительностью и устойчивостью к эффекту du/dt Цель изобретени - повьпление чувствительности в щироком диапазоне температур . Указанна цель достигаетс тем, что тиристорный ключ, содержащий основной тиристор и основной стабилитрон катод которого подключен к аноду основного тиристора , а анод - к первому гправл ю щему электроду, снабжен дополнительным стабилитроном, при этом kaтoд основного стабилитрона соединен с катодом дополнительного тгфистора, анод которого соединен с анодом основного тиристора, а вторые управл ющие электроды тиристоров , электрически св занные с их базами . соединены мелоду собой с катодом дополнительного стаб1шитрона, анод которого соединен с первым управл ющим электродом; дополнительного тиристора. Напр жение стаби.пизации дополнительного стабилитрона должно превышать напр жение стабилизации основного стабилитрона . На чертеже представлена пришшпиальна электр1гаеска .схема тиристорного кл ча. Ключ содержит основной Т5фистор 1, шунтирующий резистор 2, основной стабилитрон 3 и дополни;телы1ые стабилитрон 4и тиристор 5. При реализации тиристорного ключа в качестве основного 1 и дополнительного 5тиристоров использованы экспериментальные образцы четырехвыводных пер(э- ключающнх приборов - тотродных тиристо ров, с управлением по П -базе, шунтируЕо щий резистор 2 типа МЛТ-0,5 сопротивл нием 2ОО-500 Ом, основной стабилитрон 3 типа Д814Д с напр жением стаби и- аации 13,5 В, дополнительный стабилитрон Tima Д816В с напр жением стабшшаадии ЗЗВ. В качестве состэ-вл ющих эле ментов тиристорного ключа могут быть и пол1эЗова1й 1 и другие типы полу провод шко вых приборов, обеспечивающие попуч тю требуемых хар актеристшс. Пр1шщш работы тиристорного ашюча состоит в следующем напр жещш источника питашг51, включе1-шого последователь но с нагрузкой, подаетс зш электроды А и К тиристорного ключа. Полйрность напр же;еш такова, что плюс источшжа питани соед1шен с анодами Т1фисторов. При величине напр жени на электродах А и К тиристорного ключа, не превышающей суммы значений величин напр жений Стабилизации обоих стабилитронов 3 и 4 гиристорный ключ находитс в закрытом состо шш и ток через него определ етс суммарным током утеч1Ш составл ющих его элементов. Увеличение налр жеш источника пит ни до значешш, при котором происходит совместный пробой последовательно вклю стабилитронов 3 и 4, приводит к резкому лавинообразному нарастанию тока через управл ющий электрод допо/шительного тиристора 5. При увеличении этого тока до значени , равного току включени дополш1тель)1ого тиристора 3, этот тиристор переключаетс в О1жрытое состо ние. Импульс тока протекает при этом через управл ющий электрод основного тиристора 1, переключа его В открытое состо ние. Напр же1ше на тшисторном ключе падает до значени , равного остаточному напр жению 1 а т фистюр Б переключаетс в закрытое состо ние. Из описанного выше пршаилпа действи тиристорного 1слюча видно, что такие его электрические параметрь, как нагф жепие В}шюче)ш и ток включени определ ютс соответственно суммарным напр жени м пробо поспедовательно включенп1лх стабилитронов 3 и 4 и значением тока управлени тиристора 5, образующим ток запуска . Остаточное напр жение тиристорного ключа и ток удержани - минимальное значение тока через т;фисторный ключ в открытом СОСТОЯ1ШИ - определ ютс ,, параметрами тиристора 1. При выборе сое- татш ющих элементов тиристорного ключа необходимо принимать во внимание то обсто ахзльство; что напр жение переключени Т1фисторов 1 и 5 из закрытого состо }ш в открытое превышало суммар}1О9 папр .жение щэобо С1 чбилитропов 3 и 4 в требуемом температурном диапазоне. Дл повьплени чувствительности и устойчивости тиристорного ключа к эффекту с1ы /dt стабилитрон 3 целесообразно выбрать с минимальным значением емкости , предпочтН1хэльно в несколько раз меньшей емкости тщзистора 5, поскольку ток в цепи запуска при налич1ш импулссных помех или резком нарегстании ншф жепи на электроде А определ етс суммарной емкостью элементов, сод тавл юших цепь запуска тиристорн.ого ключа, С учетом этого обсто тельства предпочтительно , чтобы напр жение стабилизации с-табилитрона 4 по крайней мере, превьплало напр жение стабилизации стабилитрона 3, так как р-п -переходы с большими пробивными напр жени ми имеют меньшую емкость, в сравнении с низковольтными р п-переходами. Кроме того, это позволит, не ограничива снизу сопротивление нагрузки, повысить устойчивость тиристорного ключа к э({хректуС Ы/ dt за счет увеличени тока спр млени тиристора 1, пск:тавив резистор 2 большей величины. Подключение катода стабилитрона 4 к управл ющим выводам, соединенным с П -базой тетрадных тиристоров, улучшает температурный коэффициент напр жени включени тиристорного ключа вследствие компенсирующего действи последовательно включенных эмиттерйых р-п -переходо тетрадных тиристоров. Указанна схема может быть реализована средствами современной полупроводниковой техники как монолитный интегральный модуль. Применение предложенного тиристорного ключа позволит также упростить мно гие технические решени в импульсной электронной технике за счет устранени усиливающих и помехозащищающих каскадов . Значительна величина отношени тока удержани к току включени , котора может быть получена у такого тиристорного ключа, позвол ет повысить рабочую частоту и стабильность импульсных устройств . Формула изобретени Тиристорный ключ, содержащий основной тиристор, шунтирующий резистор и ос новной стабилитрон, катод которого подключен к аноду основного тиристора, а анод - к его первому управл ющему электроду , отлич ающийс тем, что, с целью увеличени чувствительности в широком диапазоне температур, он снабжен дополнительным тиристс ом и дополнительным стабилитроном, при этом катод основного стабилитрона соединен с катодом дополнительного тиристора, анод которого соединен с анодом основного тиристора, а вторые управл ющие электроды тиристоров, электрически св занные с их базами, соединены между собой и с катодом дополнительного стабилитрона , анод которого соединен с первым управл ющим электродом дополнительного тиристора. Источники информации, прин тые ВО внимание при экспертизе 1.Беленьков Н. М. и др. Электронна ромышленность. Научно-технический сборник . М., 1974, No 4, с. 4О.
- 2.Патент США № 3427512, л. 317-235, опублик. 1969 (проотип ).-Ь О
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762312798A SU744988A1 (ru) | 1976-01-12 | 1976-01-12 | Тиристорный ключ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762312798A SU744988A1 (ru) | 1976-01-12 | 1976-01-12 | Тиристорный ключ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU744988A1 true SU744988A1 (ru) | 1980-06-30 |
Family
ID=20645091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762312798A SU744988A1 (ru) | 1976-01-12 | 1976-01-12 | Тиристорный ключ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU744988A1 (ru) |
-
1976
- 1976-01-12 SU SU762312798A patent/SU744988A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6275093B1 (en) | IGBT gate drive circuit with short circuit protection | |
CA1322023C (en) | Power transistor drive circuit with improved short circuit protection | |
GB2050736A (en) | Vmos/bipolar dual triggered switch | |
CA1040734A (en) | Light activated semiconductor switch device | |
US6060758A (en) | Method and device for suppressing parasitic effects in a junction-isolation integrated circuit | |
US4420786A (en) | Polarity guard circuit | |
SU744988A1 (ru) | Тиристорный ключ | |
USRE34107E (en) | Power transistor drive circuit with improved short circuit protection | |
CN214067316U (zh) | 一种半导体元器件绝缘测试装置 | |
US4270159A (en) | Transistor protection circuits | |
US4107552A (en) | Semiconductor switch | |
JP2002094363A (ja) | 絶縁ゲート型半導体素子のゲート駆動回路、絶縁ゲート型半導体素子およびそれらを用いた電力変換装置 | |
KR880702003A (ko) | 전기적 매개변수 변화 장치 | |
US4041388A (en) | Transistor circuit | |
US4284911A (en) | Switching network | |
Biswas et al. | An autoprotecting gate drive circuit for GTO thyristors | |
SU728120A1 (ru) | Устройство дл повышени рабочего напр жени нелинейных элементов с высоким выходным сопротивлением-мультитрон | |
SU752602A1 (ru) | Устройство дл защиты от перегрузок по току силового транзистора регулирующего элемента | |
SU888330A1 (ru) | Формирователь импульсов управлени | |
SU955344A1 (ru) | Устройство дл защиты | |
SU1661989A1 (ru) | Тиристорный ключ | |
SU1550616A2 (ru) | Транзисторный ключ | |
SU1394173A1 (ru) | Устройство предварительного контрол изол ции | |
JPS56102124A (en) | Electronic switch circuit | |
SU875524A1 (ru) | Устройство дл защиты источника питани от перенапр жени |