Тиристорный ключ Советский патент 1983 года по МПК H03K17/56 

цепью из второго резистора и второго диода, которые соединены последовательно между собой, катод второго диода соединен с анодом коммутирующего тиристора, а между управляющим электродом и анодом данного тиристора включены в последовательную цепь стабилитрон, третий резистор и третий диод, при этом анод третьего диода соединен с анодом. коммутирующего тиристора, а анод стабилитрона - с управляющим электр дом данного тиристора. На чертеже изображена электричес кая принципиальная схема устройства Устройство содержит выпрямительный мост 1, основной тиристор 2 с на грузкой 3 в цепи катода, соединенной последовательно с диодом 4, цепь заряда коммутирующего конденсатора 5, состоящую из резистора 6 и диода 7, коммутирующий тиристор 8, между анодом и управляющим электродом которого включена последовательная цепочка из стабилитрона 9, резистора 10 и диода 11; Коммутирующий конденсатор 5 шунтирован резистором 12. Устройство работает следующим образом. В исходном положении основной тиристор 2 заперт и ток через нагрузт ку 3 не протекает. При подаче управляющего напряжения на управляющ.ий электрод основного тиристора 2 он включается и напряжение выпрямительного моста 1 прикладывается к нагрузке 3 через открытый диод 4, Че-рез нагрузку 3 начинает протекать ток. Одновременно через открытый основной тиристор 2, резистор 6 и диод 7 заряжается коммутирующий.конденсатор 5. В первую половину полупериода питающего напряжения коммутирующий кон денсатор 5 заряжается до амплитудной величины падения напряжения на нагрузке 3 и диоде 4. Во второй половине полупериода напряжение на нагру ке уменьшается и, когда разница напряжения, до которого заряжается конденсатор 5, и напряжения на последовательной цепи нагрузки 3 и диода 4 станет больше напряжения пробоя стабилитрона 9, коммутирующий конден сатор 5 начинает разряжаться через диод 11, резистор 10, стабилитрон 9, промежуток управляющий электрод-катод коммутирующего тиристора 8, нагрузку 3 и диод 4. Под действием этого тока коммутирующий тиристор 8 открывается и напряжение коммутирующего конденсатора 5 через открытый коммутирующий тиристор 8 прикладывав ется к нагрузке 3 и диоду 4. Так как в этот момент напряжение на выходе выпрямительного моста 1 меньше, чем напряжение заряженного коммутирующего конденсатора 5, к диодам источник 1 и к основному тиристору 2 оказывается приложенным запирающее напряжение, равное разности напряжений коммутирующего конденсатора 5 и выпрямительного моста 1, в результате чего, ток через основной тиристор 2 прекратится и он запрется. Если управляющее напряжение на управляющий электрод основного тиристора 2 продолжает подаваться, то по окончании; разряда коммутируюьчего конденсатора 5 напряжение выпрямительного моста 1 вновь окажется приложено к промежутку анод-катод тиристора 2 и он вновь откроется. В последующем описании процессы повторяются каждый полупериод питающего напряжения источника 1. Если же к моменту прекращения тока через основной тиристор 2 управляющее напряжение с его управляющего электрода будет снято, то он остается выключеннЕлм. Начинается переходный процесс спадания тока нагрузки, причем ток нагрузки замыкается по цепи диод 4, коммутирующий конденсатор 5, резистор 12, промежуток анод-катод открытого коммутирующего тиристора 8. Этот ток перезаряжает коммутирующий конденсатор 5, который своим встречно направленным напряжением гасит ток нагрузки 3. После прекращения протекания тока нагрузки 3 коммутирующий конденсатор 5 разряжается через резистор 12. Диод 4 препятствует возникновению колебательного процесса в контуре, образованном коммутирующим конденсатором 5 и нагрузкой 3,при запирании основного тиристора 2. Диод 11 защишает управляющий переход коммутирующего тиристора 8 от пробоя при обратной полярности напряжения на промежутке анод-катод. Резистор 10 ограничивает ток в цепи управляющего электрода коммутирующего тиристора 8, а резистор 6 ограничивает ток через основной тиристор 2 при заряде ком-, мутирующего конденсатора 5. Благодаря тому, что нагрузка 3 не шунтируется встречным диодом, ток нагрузки 3 после запирания основного тиристора 2 перезаряжает коммутирующий конденсатор 5 и гасится его встречным напряжением, что ускоряет процесс отключения тока нагрузки, а отсутствие схемы управления тиристорами повышает надежность предлагаемого устройства. Формула изобретения Тиристорный ключ, содержащий основ ной тиристор, подключенный к шине Плюс вып 5ямительного моста последовательно с нагрузкой, и цепь искусственной коммутации, состоящую

из последовательно соединенных коммутирующего тиристора и коммутирующего конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности и быстродействия, между шиной Минус выпрямительного моста и нагрузкой включен первый диод, катод коммутирующего тиристора включен между точкой соединения нагрузки с катодом основного тиристора, свободный вывод коммутирующего конденсатора соединен с шиной Минус выпрямительного моста, коммутирующий конденсатор шунтирован первым резистором, коммутирующий тиристор шунтирован цепью из второго резистор и второго диода, которые соединены, последовательно между собой, катод

второго диода соединен с анодом коммутирующего тиристора, а между управляющим электродом и анодом данного тиристора включены в последовательную цепь стабилитрон, третий резистор и третий диод, анод третьего диода соединен с анодом коммутирующего тиристора, а анод стабилитрона с управляющим электродом данного тиристора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Забродин Ю.С., Узлы принудителной коммутации тиристоров, м., Энергия, 1974, с. 8.

2.Волков И. В.. и др. Источники электропитания лазеров. Киев, Техника, 1976, с. 158, рис. 88.