Электронная модель тиристора Советский патент 1988 года по МПК G06G7/62 

/

2 0f

СО О5

сл

СА5

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть иенользовано при .моделировании статических преобразовательных устройств, содержащих тиристоры. Цель изобретения - упрощение и повьиление точности электронной модели тиристора, используемой вместо реального мало.мощного тиристора при физическом моделировании мощного тиристора. ЭМТ содержит выводы I и 2, имитирующие силовые выводы тиристора, вывод 3. имитирующий управляющий тиристора, ключ 4, онерационный усилитель 5. компенсирующий падение наиряжения между выводами I и 2, пороговый элс.мет 6, реализуюи1.ий логику работы тиристора, н диод 7. 2 ил. сл

фаз.-/

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для моделирования статических преобразовательных устройств, содержащих тиристоры.

Цель изобретения - упрощение модели и повышение ее точности.

На фиг. 1 представлена блок-схема электронной модели тиристора; на фиг. 2 - принципиальная схема модели.

Модель содержит силовые выводы модели 1 и. 2, управляющий вывод 3 модели, ключ 4, операционный усилитель 5, пороговый элемент 6 и диод 7.

Блок управления (фиг. 2) состоит из диодов 8, резисторов 9-11 и операционного усилителя 12.

Устройство работает следующим образом.

В состоянии, соответствующем включенному тиристору, между выводами 1 и 2 протекает ток, соответствующий анодному току тиристора, по цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя 5, образованной последовательно соединенными элементами 4 и 7. В этом режиме ключ 4 удерживается в проводящем состоянии за счет подачи на его управляющий вход сигнала с выхода порогового элемента 6. При этом падение напряжения на элементах 4 и 7 от протекающего по ним тока компенсируется операционным усилителем 5, т. е. между выводами 1 и 2 модели автоматически поддерживается напряжение практически равпое нулю. Небольшое падение напряжения между этими выводами, эквивалентное падению напряжения на тиристоре, может быть представлено смещением операционного усилителя 5 по цепи балансировки нуля.

Выходное напряжение операционного усилителя 5, подаваемое на вход порогового элемента 6, в этом режиме представляет собой информацию о величине протекающего через модель анодного тока в нелинейном масщтабе (вследствие нелинейности вольтамперной характеристики последовательно включенных элементов 4 и 7). В момент изменение направления протекающего тока за счет диода 7, имеющего существенно нелинейную вольтампер- ную характеристику в области малых то0

ков, цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 2 оказывается практически разомкнутой и операционный усилитель переходит в режим насыщения. На его выходе происходит быстрая смена полярности напряжения, в результате чего пороговый элемент 6 переходит в состояние с запирающим выходным сигналом, и ключ 4 переключается в непроводящее состояние. Отпирание модели включению тиристора возможно лищь при совпадении двух условий: при соответствующей полярности напряжения между выводами 1 и 2 и подаче на управляющий вывод 3 модели сигнала, разрешающего включение. Логика работы электронной модели как ти- 5 ристора реализуется пороговым элементом 6, который при необходимости может включать в себя блоки для моделирования специфических параметров тиристора (например 1уд, tiiuKJi и т. д.) .

Однако на практике чаще всего требуется модель идеального тиристора, т. е. тиристора, у которого 1у.0, UOTKP O, I , Ь , поэтому пороговый элемент 6 может быть выполнен максимально упрощенным (фиг. 2) в виде двухвходо- вого регенеративного компаратора напряжения.

Формула изобретения

0

5

Электронная модель тиристора, содержащая операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу ключа и является первым силовым выводом электронной модели тиристора, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с шиной нулевого потенциала и является вторым силовым выводом электронной модели тиристора, управляющий вывод которой подключен к первому входу порогового элемента, выход которого соединен с управляющим входом ключа, отличающаяся тем, что, с целью упрощения модели и повышения ее точности, она содержит развязывающий диод, первый вывод которого подключен к второму выводу ключа, выход операционного усилителя соединен с вторым выводом развязывающего диода и вторым входом порогового элемента.

rf

7

I JL I I

2 0фие.2