Высоковольтный тиристорно-диодный блок Советский патент 1985 года по МПК H02M1/00 

СП

4

00 1 . Изобретение относится к преобразизвательной технике и может быть использовано в высоковольтных полупроводниковых преобразователях. Известна схема тиристорно-диодно го блока, содержащая встречно-парал лельно включенные цепи тиристоров с РС-целями и диодов fllНедостатком такого устройства является отсутствие защиты тиристоров от прямых перенапряжений, что требует увеличения количества после довательно включенных приборов. Это увеличивает массу, габариты и стоимость такого блока. Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтный тиристорнодиодный блок, содержащий цепь из последовательно включенных тиристоров и цепь из последовательно включе ных диодов, конечные разноименные в воды которых объединены, а также защитные цепи, каждая из которых состоит из последрвательно соединенных резистора и конденсатора и подключена параллельно одному из тиристоров t2. Недостаток этого устройства обна руживается при рассмотрении режима включения тиристоров. Известно, что тиристоры обладают запаздыванием пр включении, равным 3-5 мкс для обычных высоковольтных тиристоров. При этом разброс времени включения по разным приборам составляет 0,5-1,5 МКС. При подаче импульса управления к запоздавшим по включению тиристорам прикладывается повышенное напряжение. Обычно используемые в таких схемах лавинные диоды, шунтирующие тиристоры выходят на лавинуи пропускают ток в обратном направлении. При четкой регламе тации такой режим для диодов допусТИМ. Однако поскольку ток в Л1авинном режиме ограничивается только параметрами нагрузки, он имеет относительно высокую величину. Этот ток увеличивает нагрев лавинных дио дов и снижает надежность работы их и блока в целом. Цель изобретения - повьшение над ности и снижение потерь энергии. Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном тиристорнр диодном блоке, содержащем цепь из п ледовательно включенных тиристоров и цепь из последовательно включен23ных диодов, конечные разноименные выводы которых объединены, а также защитные цепи, каждая из состоит из последовательно соединенных резистора и конденсатора и подключена параллельно одному из тиристоров, каждая из защитных цепей подключена к катоду тиристора свободным вьгеодом конденсатора, а каждая из общих точек соединения резистора и конденсатора укг занных защитных цепей, кроме последней, считая по направлению прямого тока, протекающего через диоды, соединена- с катодом соответствующего диода. На фиг. 1 представлена схема высоковольтного т-иристорно-диодного блока на фиг. 2 - часть схемы по фиг. 1 с запоздавщим во включении тиристором (показан пунктиром). Высоковольтный тиристорно-диодный блок содержит цепь из последовательно соединенных тиристоров 1, параллельно каждому из которых включена защитная цепочка из конденсатора 2 и резистора 3. К цепи из последовательно соединенных тиристоров подключена в обратнсмм направлении цепь из последовательно соеди1ненных лавинных диодов 4, катод каждого из которых соединен с общей точкой соединения конденсатора 2 и резистора 3 одной из защитных цепочек. Управляющие электроды тиристоров 1 соединены с формирователями 5 1Импульсов, которые подключены к источнику 6 первичных импульсов. Устройство работает следующим образом. Блок является частью устройства для преобразования энергии. Это может быть инвертор напряжения, тогда блок составляет jro одно плечо, или же широтно-импульсный регулятор постоянного тока, в котором блок используется в качестве ключевого элемента. При этом тиристоры пропускают прямой ток от источника в нагрузку, а диоды пропускают обратный ток рекуперируя энергию, запасённую в реактивных элементах нагрузки. От источника 6 импульсов на форкмрователи 5 периодически поступают импульсы, которые после преобразования попадают на управляющие электроды тиристоров 1. Тиристоры включаются неодновременно из-за разброса характеристик. На тиристорах, включающихся первыми.

напряжение, падает до нуля, а все прямое напряжение, приложенное к блоку,, перераспределяется между еще не включившимися тиристорами, Когда это напряжение превысит напряжение лавинообразования диодов 4, они начинают проводить ток в обратно направлении. На фиг. 2 показана часть блока с запоздавшим во включении тиристором 1, показанным пунктиром, стрелкой показан путь тока на этапе задержки включения. Как

видно из фиг. 2, ток при этом ограничивается резисторами 3. Таким образом, защитные цепочки, служащие для ограничения скорости нарастания напряжения на вентилях, в данном случае используются и для снижения величины тока в лавинных диодах

Благодаря этому снижается нагрев лавинных диодов, а это, в свою очередь, ведет к повышению надежности работы блока в целом.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТИРИСТОРНОДИОДНЫЙ БЛОК, содержащий цепь из последовательно включенных тиристоров и цепь из последовательно включенных диодов, конечные разноименные ---с.,, а выводы которых объединенВ, а также защитные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных резистора и конденсатора и подключена параллельно одному из тиристоров, отличающийс я тем, что, с целью надежности и снижения потерь энергии, каждая, из защитных цепей подключена к катоду тиристора свободным выводом конденсатора, а каждая из общих точек соединения резистора и конденсатора указанных защитных цепей, кроме последней, считая по направлению прямого тока, протекающего через диоды, соединена с катодом соответствующего диода. (Л