SU843231A1 - Тиристорный ключ посто нного тока - Google Patents

Description

(54) ТИРИСТОРНЫЙ КЛЮЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике, ц частности к устройства.м электропитани  импульсных газоразр дных ламп твердотельных лазеров.

Известен тиристорный ключ посто нного тока, который содержит силовой тиристор с соединенным с «им последовательно зар дным дросселем и цепь искусственной конденсаторной коммутации, обеспечивающей запирание силового рабочего тиристора и сброс магнитной энергии в коммутирующий конденсатор, котора  возвращаетс  в источник питани  и частично рассеиваетс  в элементах ключа в виде тепла 1.

Недостаток этого ключа св зан с перенапр жени ми , которые возникают на элементах цепи коммутации и с потер м и энергии на ее элементах и снижают надежность и КПД тиристорного ключа.

Эти потери и перенапр жени  особенно резко возрастают при увеличении тока нагрузки, так как энерги , запасаема  в коммутирующем дросселе, становитс  соизмеримой с энергией, выдел емой в нагрузке за период коммутации.

Наиболее близко к предлагаемому по технической сущности тиристорный ключ

ПОСТОЯННОГО тока, содержащий силовой рабочий тиристор и дроссель, соединенные последовательно с нагрузкой, а также узел принудительной. коммутации, выполненный в виде тиристорного моста, в одной диагонали которого включен конденсатор, а друга  диагональ соединена между общей щиной цепи питани  и точкой соединени  силового тиристора с дросселем. Кроме того, дл  жест кого ограничени  напр жени  на конденсаторе параллельно обмотке дроссел  через обратный диод включена первична  обмотка трансформатора, а вторична  обмотка через другой обратный диод включена параллельно источнику питани  устройства- 2.

В этом устройстве максимальное напр жение на конденсаторе превышает напр 5 жение источника питани  на величину, пропорциональную коэффициенту трансформации трансформатора. Так как коэффициент трансформации ограничен допустимым временем передачи магнитной энергии дроссел 

0 в источник питани , то практически напр жение на конденсаторе может значительно превышать напр жение источника питани . Таким образом, в этом устройстве также не

устран ютс  возможные перенапр жени  на конденсаторе.

Цель изобретени  - повышение надежности и КПД устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что в тиристорном ключе посто нного тока, родержащем дроссель и силовой тиристор, соединена последовательно, трансформатор сброса энергии, первична  обмотка которого через обратный диод соединена с дросселем, а вторична  через другой обратный диод со входом тиристорного ключа, и узел принудительного запирани  силового тиристора, выполненный в виде тиристорного моста, у которого в диагонали с разноименными выводами тиристоров включен конденсатор, друга  диагональ моста включена между общей шиной питани  и точкой соединени  обратного диода и вывода первичной обмотки трансформатора, при этом другой вывод первичной обмотки соединен с обшей точкой соединени  дроссел  и силового тиристора.

На чертеже показана электрическа  схема предлагаемого тиристорного ключа посто нного тока.

Устройство содержит силовой тиристор 1, с помош,ью которого нагрузка 2 подключаетс  через дроссель 3 к источнику питани . Дл  искусственного запирани  силового тиристора 1 служит тиристорный мост 4-7 и конденсатор 8. Дл  сброса избыточной энергии, запасаемой в дросселе 3 служит трансформатор 9, у которого первична  обмотка через обратный диод 10 соединена с дросселем 3, а вторична  через другой обратный диод 11 соединена со входом устройства .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии все т«ристоры и диоды закрыты, конденсатор 8 зар жен до напр жени  питани  с пол рностью, указанной на чертеже (знаки без скобок). В первый такт работы устройства включаетс  силовой тиристор 1, который подключает нагрузку 2 к источнику питанц  с напр жением Е. Ток через нагрузку возрастает до установившегос  значени , определ емого сопротивлением нагрузки. Через некоторое врем  включаютс  тиристоры 4 и 5 запирающего узла. Напр жение на конденсаторе через открывашиес  тиристоры 4 и 5 и первичную обмотку трансформатора 9 прикладьшают к тиристору 1.

Первична  обмотка трансформатора не преп тствует протеканию рассматриваемого процесса поскольку при подаче на нее напр жени  на вторичной обмотке образуетс  потенциал, открывающий диод 11. Трансформатор нагружаетс  на малое сопротивление источника питани . В целом при пересчете к первичной обмотке оказываетс , что. параметры трансформатора и величина ЭДС на первичной обмотке оказывают незначительное вли ние на процесс запирани  силового тиристора 1.

Поскольку к тиристору 1 прикладываетс  запирающее напр жение.то он закрываетс . Конденсатор 8 разр жаетс  до нул  и далее стремитс  перезар дитьс  до напр жени , определ емого напр жением источиика питани  EIV После пщезар да конденсатора до указанного напр жени  магнитиа  энерги  дроссел  продолжает перекачиватьс  через диоды 10 и И в источник питани .

Процесс перекачки заканчиваетс  при уменьшении тока дроссел  3 до нул .

Далее процессы в схеме повтор ютс  с той лишь разницей, что вместо тиристоров 4 и 5 включаютс  тиристоры 6 и 7.

В данном устройстве диод 10 образует жесткую св зь между конденсатором и источником питани . Така  св зь исключает возможность превышени  напр жени  иа конденсаторе по сравнению с напр жением источника питани  Е,

Таким образом, в предлагаемом ключе обеспечивает возможность ограничени  напр жени  на конденсаторе на уровне, не превышающем напр жение источника питани . Это приводит к снижению перенапр жений

на элементах схемы устройства и к повышению его КПД.

Claims (2)

1.Патент США № 3139585, кл. 328-65, 1964.

2.Забродин Ю. С. Узлы принудительг 5 ной конденсаторной коммутации тиристоров . М., «Энерги , 1974, с. 12, рис. 1-9.