Устройство для управления вентилем Советский патент 1988 года по МПК H02M1/08 

(pa.f

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве выходного формирователя импульсов управления силовыми вентиля- ми в различных преобразовательных устройствах.

Целью изобретения является повьше ние надежности путем увеличения скорости нарастания тока управления через управляющий переход вентиля.

На фиго приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг о 2 - временные диаграммы.

Устройство для управления венти- лем 1 содержит формирователь 2 импульсов, выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора 3, вторичная обмотка которого подключена к цепочке из последовательно соединенных конденсатора 4 и диода 5, через первый резистор 6 - к управляющему переходу вентиля 1 и к эмиттер коллекторному переходу транзисторного ключа 7, а через второй резистор 8 - к базо-эмиттерному переходу ключа 7, Между точкой соединения конденсатора 4 и диода 5 и базой ключа 7 включен управляемый ключ 9,

цепь управления которого подключена

к источнику 10 управляющих импульсов Устройство работает следующим образом

Импульс напряжения необходимой длительности и амплитуды, сформиро- ванный в формирователе 2 импульсов, поступает на входную обмотку трансформатора 3 (и на фиг,2),На выходной обмотке трансформатора 3 трансформируется ЭДС (U.J) , под влиянием которой через вых одную обмотку трансформатора 3, первый резистор 6 и юткрытый транзисторный ключ 7 нарас- тает ток (Х, 1 на участке времени t -t,j). Транзисторный ключ 7 в нача ле импульса (время t - t) открыт так как на это время управляемый ключ 9 разомкнут, а на вход транзисторного ключа 7 через резистор 8 подается напряжение выходной обмотки трансформатора 3 в отпирающем направлении. Через определенный промежуток времени после начала входного импульса, необходимого для нараста-. ния тока до требуемого значения, через обмотки трансформатора 3 (t t) замыкается управляемый ключ 9 (момент времени t.,) подачей на его вход управляющего сигнала (U) С

g

- 10

16 20 -30

. 3540 т 45 5055

II2

приходом первого импульса побле включения устройства конденсатор 4 не заряжен, поэтому после замыкания управляемого ключа 9 прохождение тока управления через управляющий переход транзисторного ключа 7 прекращается, то напряжение обратного смещения к управляющему переходу транзисторного ключа 7 не прикладывается. В момент отсутствия обратного смещения на управлянядем переходе транзисторного ключа 7 запирание транзисторно ключа 7 происходит значительно медпенее, чем при наличии обратного смещения, в результате чего ток через выход транзисторного ключа 7 уменьшается в течение значительного промежутка времени (1,, участок t - tj), а,следовательно, и ток управления через управляющий переход вентиля 1 нарастает за такой же промежуток времени (I,, участок времени t - t),

Таким образом, ток выходной обмотки трансформатора 3 с тразисторного ключа 7 переходит в управляющий переход вентиля 1, при этом величина зтого тока в первый момент (I. , момент tj) не зависит от параметров управляющего перехода вентиля 1, а за счет индуктивности рассеяния обмоток трансформатора 3 равна значению тока через выходную обмотку трансформатора 3 к моменту замыкания управляемого ключа 9 (1з момент 1, момент tj)

После выключения транзисторного ключа 7 ток управления протекает через переход вентиля 1 в течение необходимого промежутка времени, при этом величина тока устанавливается в зависимости от параметров управляющего перехода вентиля 1 (1, промежуток времени t - t).

По окончании импульса на входной обмотке трансформатора 3 (U, момент t4) оканчивается управляющий сигнал на входе управляемого ключа 9 (Uy), и управляемый ключ 9 размыкается, . Напряжение на выходной обмотке трансформатора 3 меняет знак (U , момент t 4)) вследствие чего открывается диод 5 и происходит сброс энергии, запасенной в трансформаторе 3, в конденсатор 4 через диод 5 (I г),Происходит заряд конденсатора 4 (U) током размагничивания трансформатора 3 (Ii, t4). После заряда конденсато3136

pa 4 в устройстве подготовлены условия для приложения напряжения обратного смещения к управляющему переходу транзисторного ключа 7, который запирается при формировании последующих импульсов управления значительно быстрее, чем в первом импульсе. Это происходит потому, что в момент за- м 1кания управляемого ключа 9 напря- жение заряда конденсатора 4 (U) прикладывается в обратном направлении к управляющему переходу транзис- торного ключа 7 (момент времени t) и обеспечивает форсированное, надеж- кое запирание транзисторного ключа 7

Такин образом, благодаря введению диода и конденсатора энергия самоиндукции трансформатора используется дпя более быстрого запирания тран- зистора, что повьшает надежность работы Формула изобретения

Устройство для управления вентилем, содержащее формирователь импуль1

сов, выход которого подключен к пер- вичной обмотке трансформатора, вторичная обмотка которого через nepBbrii резистор предназначена для подклю- чения к управляющему переходу.вентиля и подключена к эмиттер- коллек- торному переходу транзисторного ключа, база которого подключена к одному из вьшодов управляемого ключа, цепь управления которого подключена к источнику управлянщих импульсов, и через второй резистор - к точке соединения первого резистора и вторичной обмотки трансформатора, отичающееся тем, что, с елью повьшения надежности, оно снабжено диодом и конденсатором, одной обкладкой подключенным к эмиттеру транзисторного ключа, а другой - к другому выводу управляемого ключа и через диод - к точке соединения первого и второго резисторов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве выходного формирователя импульсов управления силовыми венчи- лями в различных преобразовательных ельтех.Миь, НТИтно я чи- х устройствах. Целью изобретения является повьшение надежности путем увеличения скорости нарастания тока управления через управляющий переход вентиля. По окончании импульса на входной обмотке трансформатора 3 оканчивается управлякщий сигнал на входе управляемого ключа 9, и он разьыкается. Напряжение на выходной обмотке трансформатора 3 меняет знак, вследствие чего открывается диод 5 и происходит сброс энергии, запасенной в трансформаторе 3, в конденсатор 4 через диод 5, Происходит заряд конденсатора 4 током размагничивания |трансформатора 3, После заряда конденсатора 4 напряжение обратного смещения прикладывается к управляющему переходу транзисторного ключа 7, ко. торый запирается при формировании последующих импульсов управления значительно быстрее, чем в первом импульсе, 2 ил, S CZ} FCSI , i (Л со С5