Устройство для управления двухоперационным тиристором

 

Сущность изобретения: напряжение от источника 2 постоянного напряжения, приг кладываемое к управляющему переходу двухоперационного тиристора 1, обеспечивает его запирание. Отпирание транзистора 6 и последующее запирание электронного ключа 4 обеспечивает формирование импульса отпирания тиристора. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

f 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4880895/07 (22) 05,11.90 (46) 23.07.92. Бюл. N 27 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им, акад.

В,H. Образцова (72) В.С. Смирнов и В.Д, Сергиенко (56) Авторское свидетельство СССР N 1244758, кл. Н 02 М 1/08, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1525834, кл. Н 02 М 1/08, 1989.

Веда Y., Sakurada S., GTO thyrlstor and . drive circuits. — Hitachi Review, 1980, ч. 29, М

3, р. 127 — 130, tabte 3.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении автономных инверторов и других преобразовательных устройств, в которых используются двухоперационные тиристо. ры, работающие с высокой частотой переключений.

Известйы устройства для управления . двухоперационным тиристором, Известное устройство содержит источник питания, подключенный к накопительному конденсатору через последовательно соединенные зарядный тиристор и первичную обмотку импульсного трансформатора, и разрядный тиристор, катодом подключенный к отрицательному полюсу источника питанйя; а анодом — к отводу первичной обмотки импульсного трансформатора, вторичная обмотка кбторого предназначена для подключения к управляющему переходу полупроводникового вентиля.

Недостатком устройства является низкая надежность работы двухоперационного тиристора на высокой частоте из-за недо„„5Q„„1749993 А1 (st>s H02 M1б08 ф 1 1 <: (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПР АВЛЕНИЯ

ДВУХОПЕРАЦИОННЫМ ТИРИСТОРОМ (57) Сущность изобретения: напряжение от источника 2 постоянного напряжения, при- кладываемое к управляющему переходу двухоперационного тиристора 1, обеспечивает его запирание. Отпирание транзистора

6 и последующее запирание электронного ключа 4 обеспечивает формирование импульса отпирания тиристора. 2 ил.

t,.

9 статочной крутизны переднего фронта импульса управления.

Известное устройство содержит цепь из последовательно соединенных основного транзистора, база которого соединена с первым источником сигнала управления, в резистора и источника постоянного напряжения, подключенную параллельно тири- р стору, управляющий электрод которого соединен с вторым источником сигнала управления, и конденсатор, один вывод кото- 0 рого соединен с одним силовым выводом - О тиристора, а другой — предназначен для . (h) подключения к управляющему электроду двухоперационного тиристора, для подключения катода которого предназначен силовой вывод тиристора, также в схему введены

° дополнительный тиристор и диод, причем

- точка соединения эмиттера основного транзистора и анода тиристора предназначена для подключения к катоду двухопервционного тиристора, один вывод конденсатора соединен с катодом тиристора, эмиттер и коллектор дополнительного транзистора со1749993 единены с одним и другим выеодами конденсатора соответственно, база подключена к третьему источнику сигнала управления, анод диода соединен с коллектором дополнительного транзистора, а катод- с коллектором основного транзистора, Недостатком данного устройства является большое количество управляемых элементов, что снижает надекность работы устройства, а следовательно, и надежность работы двухоперационного тиристора, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления базой двухоперационного тиристора реакторного типа, содержащее источник постоянного напряжения, положительной клеммой подключенный через последовательно соединенные резистор и электронный ключ к управляющему электроду двухоперационного тиристора, а отрицательной клеммой — к его катоду, между управляющим электродом и катодом двухоперационного тиристора параллельно подсоединены катушка индуктивности и резистор.

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы двухоперационного тиристора и ограничение по частоте переключений.

Целью изобретения является повышение надежности работы двухоперационного тиристора.

Указанная цель достигается тем, что устройство для управления двухоперационным тиристором, содержащее цепь из последовательно соединенных источника постоянного напряжения, резистора и злектройного ключа, подключенную к уп равляющему переходу двухоперационного тиристора, катод которого соединен с первым выводом катушки индуктивности, снабжено транзистором, коллектор которого соединен с вторым выводом катушки индуктивности, а эмиттер — с управляющим электродом двухоперациойного тиристора, причем источник постоянного напряжения положительной клеммой подключен непос редственно к катоду двухоперационного тиристора;. а отрицательной клеммой — через последовательно соединенные резистор и электронный ключ к его yriравляющему электроду.

На фиг. 1 приведена схема устройства для управления двухоперационным тиристором; на фиг. 2 — временные диаграммы токов, протекающих через элементы, поясняющие его работу.

Устройство для управления двухоперационным тиристором 1 (фиг. 1) содержит цепочку из последовательно соединенных источника 2 постоянного напряжения, резистора 3 и электронного ключа 4, одним концом подключенную к клемме, к которой присоединен управляющий электрод двух5 операционного тиристора 1, а другим — к клемме его катода, К этим же клеммам подключена цепочка из последовательно соединенных катушки 5 индуктивности и транзистора 6. При конкретном исполнении

10 в качестве электронного ключа 4 предпочтительнее брать высокочастотный транзистор, Устройство работает следующим образом, 15 Пусть в начальный момент времени двухоперациониый тиристор находится в открытом состоянии, В момент to на элект. ровный ключ 4 подают импульс управления (фиг, 2а), одновременно снимая сигнал уп20 равления с транзистора 6 (фиг, 2б), Электронный ключ 4 замыкается, транзистор 6 закрывается, обеспечивая подачу отрицательного тока управления in (фиг, 2г) на управляющий переход двухоперационного

25 тиристара, который протекает по контуру

2-1-4-3-2. В момент времени t< (фиг. 2в) тиристор 1 закрывается. В момент ц подают импульс управления на базу транзистора 6 (фиг. 2б). В устройстве начинает протекать

30 ток 1г (фиг, 2д) по контуру 2-6-5-4-3-4-2, накапливая энергию магнитного поля О на реакторе 5. В момент ta, когда необходимо осушествить включение двухоперационного тиристора 1, снимают импульс управле35 ния с электронного ключа 4 (фиг. 2а), Электронный ключ 4 размыкается и на двухоперацион ный тиристор 1 подается положи.тельный ток управления iFG (фиг. 2г). Этот ток, размагничивая катушку 5 индуктивно40 сти, протекает по контуру 5-1-6-5 и переводит двухоперационный тиристор в проводящее, поддерживая его в этом состоянии до момента времени t4 и обеспечивая оптимальную форму тока IFc. Когда нужно .

45 закрыть двухоперационный тиристор 1, в момент т4 на электронный ключ 4 подают импульс управления, одновременно снимая сигнал управления с базы транзистора 6, после чего описываемые процессы повторя50 ются.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства для управления двухоперационным тиристором по сравнению с известным заключается в следующем.

55 При включении двухоперационного тиристора устройство работает как источник тока с крутым передним фронтом тока уп равления iFg и поддерживает небольшую величину iFg на управляющем переходе двухоперационного тиристора в течение пе1749993 риода проводящего состояния. При запирании устройство работает как источник запирающего напряжения, который находится непосредственно в цепи выключения, что позволяет надежно выключать двухопера- 5 ционный тиристор.

Все эти параметры тока управления обеспечивают оптимальное управление двухоперационным тиристором и его надежную работу при высокой частоте пере- 10 ключений.

Кроме того, регулируя промежуток времени {tz, 1з) можно регулировать О, энергию магнитного поля, накапливаемую на катушке 5 индуктивности, используемую для 15 включения и поддержания в проводящем состоянии двухоперационного тиристора.

Такая регулировка Qi позволяет обеспечить оптимальный режим работы двухоперационного тиристора 1, т.е. выбрать амплитуду 20

IFr, и длительность tpg=t4-тз. соответствующие условиям эксплуатации прибора, что гарантирует его надежную работу.

Формула изобретения

Устройство для управления двухоперационным тиристором, содержащее цепь из последовательно соединенных электронного ключа, резистора и источника постоянного напряжения, предназначенную для подключения параллельно управляющему переходу двухоперационного тиристора, для подключения к катоду которого предназначен первый вывод катушки индуктивности, отличающееся тем,что,сцелью повышения надежности в.работе, введен транзистор, коллектор которого соединен с вторым выводом катушки индуктивности, а эмиттер предназначен для подключения к управляющему электроду двухоперационного тиристора, причем первый вывод катушки индуктивности связан с положительным выводом источника постоянного напряжения.

1749Q93 д щ

Составитель 8.Смирнов

Редактор И.Дербак Техред М.Моргентал Корректор H.Ревская

Заказ 2601 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", с. Ужгород, ул.Гагарина, 101