Устройство для испытания полупроводниковых приборов Советский патент 1986 года по МПК G01R31/26 

щая цепь из конденсаторов 7,8 и 9, дополнительный тиристор 17. Кроме того, устройство содержит инвертор тока на тиристорах 3-6, выпрямитель 10 на диодах 11-14, разделительные реакторы 15 и 16, блок 19 формирования управляющих импульсов для тиристоров, в состав которого входят: генератор

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для контроля и испытания вентилей, конденсаторов, реакторов в режимах, характерных для их работы в с хемах преобразователей.

Целью изобретения является снижение потребляемой мощности устройства

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном устройстве обеспечена регулировка угла проводимости тиристоров, скоростей нарастания и спада тока через них, исключен массивный трансформатор и ограничено время протекания тока через коммутирующий реактор.

На фиг.1 представлена схема предложенного устройстваj на фиг.2 г временные диаграммы его работы (в установившемся режиме).

Устройство содержит инвертор 1 тока, состоящий из входного реактора 2 и мостового тиристорного инвертора тока на тиристорах 3-6, к выходу которого подключена коммутирующая цепь из трех конденсаторов 7-9, причем к зажимам среднего конденсатора 8 подключены зажимы переменного тока обратного выпрямителя 10 на диодах 11-14, а зажимы постоянного тока выпрямителя 10 подключены через разделительные реакторы 15 и 16 к зажимам постоянного тока инверторного моста. Входной реактор 2 шунтирован последовательной цепью из дополнительного тиристора 17 и коммутирующего реактора 18.

Блок 19 управления служит для формирования управляющих импульсов для основных тиристоров 3-6 инвертора 1 и дополнительного тиристора 17 и содержит генератор 20 импульсов

93

20 импульсов, формиропатели-усилите- ли 21, 24 и 25 импульсов, элемент 22 задержки, триггер 23. Устройство поз- ,воляет испытывать ПП силовые приборы в режимах комплексного воздействия без дополнительных потерь реактивной мощности. 2 ил.

(частота следования его импульсов равна двухкратному значению требуемой частоты работы инвертора 1), выход которого подключен одновременно к 5 входам формирователя (усилителя) 21 импульсов и элемента 22 импульсной задержки, выход формирователя 21 подключен к управляющему электроду дополнительного тиристора 17, а вы0 ход элемента 22 импульсной задержки - к ВХОДУ триггера 23, выходы которого подключены к входам формирователей (усилителей) 24 и 25 импульсов, выходы которых подключены

5 к управляющим электродам основных тиристоров инвертора 3,4 и 5,6 соответственно.

Устройство получает питание от источника 26 постоянного тока. В

0 качестве испытуемого оборудования

на комплексное воздействие могут быть рассмотрены как основные тиристоры 3-6 инвертора 1, так и дополнительный- тиристор 17, конденсаторы 7-9,

5 диоды 11-14, также реакторы 2,15, 16 и 18.

На фиг.2 приняты следующие обозначения: 27 - последовательность импульсов задающего генератора 20, совпадающая с последовательностью управляющих импульсов на дополнительном тиристоре 17; 28,29 - последовательность управляющих импульсов на ocHOBiftjix тиристорах 3,4 и 5,6 соответственно; 30,31 - кривые тока и напряжения соответственно на выходе мостового инвертора 1; 32 и 33 - кривые тока и напряжения на тиристо pax 3 и 4 инвертора 1; 34 и 35 - кривые тока и напряжения дополнительного тиристора 17.

Устройство работает следующим образом.

При включении генератора 20 через формирователь 21 подается управляющий импульс на дополнительный тиристор 17, последний ввиду отсутствия тока не включается. Через задержку, сформированную элементом 22 импульсной задержки, переключается триггер 23, и формирователи 24 (или 25) подают управляющие импульсы на основные тиристоры 3 и 4 (или 5 и 6) инвертора 1, тиристоры отпираются, и образуется контур тока источник 26- реактор 2 - тиристор 3

(5)- конденсаторы 7-9 - тиристор 4

(6)- источник 26. В реакторе 2 раскачивается ток, и конденс атрры 7-9 заряжаются.

Однако ввиду недостаточного значения тока суммарное напряжение на цепочке из конденсаторов 7-9 к моменту подачи импульса на тиристор 17 йожет не достичь значения выходного напряжения источника 26 питания и при нескольких последующих тактах работы тиристор 17 также не отпирается .

Через полупериод выходной частоты подается импульс управления на тирис торы 5и6 (Зи4), последние отпираются, а ранее проводившие ток тиристоры запираются под действием встречно приложенного напряжения на конденсаторах 7-9.

Следовательно, в течение первых тактов работы устройство работает как классический инвертор тока при форме тока через тиристоры, близкой к прямоугольной, нагруженной на чис- то емкостную нагрузку, токи и напряжения при этом имеют значительную амплитуду.

Через несколько периодов работы, к моменту подачи управляющего импульса на дополнительный тиристор, сумма напряжений на конденсаторах 7-9 превышает напряжение источника 26, разница напряжений прикладывается к тиристору 17 в прямом направлении, последний отпирается, и ток входного реактора 2 переключается с основных тиристоров 3 и 4 (5 и 6) на цепь из тиристора 17 и реактора 18. При этом скорость спада т.ока тиристоров 3 и 4 (5 и 6) определяется величиной индуктивности реактора 18.

0

5

Через задержку, определяемую элементом 22, управляющие импульсы поступают на другие тиристоры 5 и 6 (3 и 4) и ток входного реактора 2, циркулирующий по контуру реактор 2 .тиристор 17 - реактор 18, переключается обратно на контур источник 26 - реактор 2 - тиристор 5 .(3) - конденсаторы 7,8,9 - тиристор 6(4) - источник 26.

Ещё через несколько периодов работы среднее значение напряжения на конденсаторе 8 достигает значения напряжения источника питания, обратный выпрямитель 10 отпирается, через реакторы 15 и 16 осуществляется сброс тока (мощности) с выхода инвертора 1 на его вход а следовательно и ввод затухания в цепи нагрузки инвертора 1, так что устройство, переходит в установившийся режим работы при определенных значениях то- Аов и напряжений через элементы схемы, в том числе тиристоры 3-6 (см. фиг.2). Причем при заданных значениях питающего напряжения, выходной частоты и конечном значении КПД устройства величина выходного тока,.а следовательно, тиристоров 3-6 определяется однозначно .величиной ем- кости конденсатора 8, величина выходного напряжения и напряжения ти- ристор ов - отношением емкости одинаковых конденсаторв 7 и 9 к емкости конденсатора 8, величина угла проводимости тиристоров - величиной задержки элемента 22, а скорости нарастания и спада тока тиристоров - величиной индуктивности реактора 18.- В отличие от классического инвертора тока через коммутирующий реактор 18 протекает ток только в течение интервала времени, сформированного элементом 22, реактор имеет малые габариты, массу и потери.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет исгаитывать полупроводниковые силовые приборы в режимах комплексного воздействия без дополнительных потерь реактивной мощности.

Формула изобретения

Устройство для испытания полупроводниковых приборов, содержащее мостовой тиристорный инвертор тока, первый вывод первой диагонали которого соединен через первый разделительный реактор с первым выводом первой диагонали обратного мостового выпрямителя и первой выходной клеммой источника питания, а второй вы - вод первой диагонали мостового ти- ристорного инвертора тока соединен через второй разделительный реактор с вторым выводом первой диагонали обратного мостового выпрямителя, а также коммутирующую цепь, О тличающееся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, в него введены входной и коммутирующий реакторы и дополнительный тиристор, коммутирующая цепь выполнена в виде трех последовательно соединенных конденсаторов, при

а п

7-V

этом первый и второй выводы соответственно первого и последнего конденсаторов коммутирующей цепи соединены с соответствующими выводами второй диагонали мостового тиристор- ного инвертора тока, а выводы среднего конденсатора коммутирующей цепи соединены с выводами второй диагонали обратного мостового выпрямителя, вторая выходная клемма источника питания соединена с первыми выводами входного и коммутирующего реакторов, а второй вывод входного реактора соединен с вторым выводом первой диагонали мостового тиристорного инвертора тока и анодом дополнительного тиристора, катод которого соединен с вторым вьшодомкоммутирующего реактора.

JLJ

/

t

W

3LJ-V.

-У

л L

z л.

и/ к

л/ /л /л /л / t

351

, Д, А А А

V V V V

Составитель С. Шумилишская Редактор Л. Веселовская Техред В.Кадар Корректор .М. Максимипганец

Заказ 2981/49Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Изобретение относится к полупроводниковой (ПП) технике. Может быть использовано для контроля и испытания вентилей, конденсаторов, реакторов в условиях их работы в схемах преобразователей. Цель изобретения - снижение потребляемой мощности - достигается регулировкой угла проводимости тиристоров, скорости нарастания и спада тока, исключением массивного трансформатора и ограничением времени протекания тока через коммутирующий реактор. Дня этого вг устройство введены реакторы: входной 2 и коммутирующий 18, коммутируюlf-±r tc 00 со Од