Устройство для управления двумя встречно-параллельно соединенными тиристорами Советский патент 1991 года по МПК H02M1/08 

Фи&1

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для подачи на нагрузку переменного напряжения только вблизи точки перехода напряжения питания через нуль.

Цель изобретения - снижение потребляемого на холостом ходу тока и мощности.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для управления вентильным элементом 1, состоящим из тиристоров 2 и 3 и подключенным к силовым выводам 4 и 5, содержит однофазный выпрямительный мост 6, последовательную цепочку из пер- вого 7, второго 8 резисторов и ключевого порогового элемента 9, управляющий ключевой элемент 10, первый 11, второй 12 и третий 13 диоды и стабилитрон 14, причем первые выводы резисторов 7, 8 и управляю- щего ключевого элемента 10 объединены, второй вывод резистора 8 соединен с первым выводом порогового ключевого элемента 9 и катодом диода 13, анод которого соединен с вторым выводом управляющего ключевого элемента 10 и катодом стабилитрона 14, анод которого соединен с анодами диодов 11 и 12, катоды последних соединены соответственно с управляющими электродами тиристоров 2 и 3, второй вывод резистора 7 соединен с положительным выводом выпрямительного моста 6, к отрицательному выводу которого подсоединен второй вывод порогового ключевого элемента 9.

Устройство предназначено для соединения последовательно с нагрузкой к однофазной сети переменного тока.

На фиг.2 приводятся следующие кривые: синусоидальное напряжение сети (U с); напряжение управляющего ключевого элемента 10 (Uio); напряжение на пороговом ключевом элементе 9 (Ug); ток в пороговом ключевом элементе 9 (ig); управляющий ток в тиристорах 2 и 3 (Iy2, уз), а также напряже- ние на нагрузке (Ун ).

Устройство работает следующим образом.

До включения управляющего ключа 10 управляющие электроды тиристоров 2 и 3 обесточены, а выпрямленное мостом 6 напряжение сети (ис) прикладывается через резисторы 7 и 8 к пороговому ключевому элементу 9 (фиг.2, зона I). При равенстве напряжения сети порогу срабатывания эле- мента 9 (Ug) последний открывается и через него протекает ток, ограниченный резисторами 7 и 8 (ig). причем сумма сопротивлений этих резисторов 7 и 8 должна быть такой,

чтобы при открывании элемента 9 ток в нем был больше его тока удержания.

При включении управляющего ключа 10 (фиг.2, зона II) резистор 8 шунтируется ключом 10 и диодом 13, из-за чего ток в элементе 9 возрастает до величины, ограничиваемой лишь резистором 7 (Ig). Тиристоры 2 и 3 при этом включиться не могут, так как падение напряжения на цепочке из открытых ключа 10, диода 13, порогового элемента 9 и одного из диодов моста 6 меньше, чем пороговое напряжение цепочки из стабилитрона 14, одного из диодов 11 или 12 и управляющего электрода одного из тиристоров 2 и 3.

К началу ближайшего полупериода пороговый элемент 9 закрывается, напряжение сети через резистор 7 прикладывается к стабилитрону 14, когда оно превысит его пороговое напряжение, ток из сети, ограниченный резистором 7, поступит на управляющий электрод одного из тиристоров 2 или 3 и вызовет его включение (фиг.2, зона III).

Если включение управляющего ключа 10 произошло в начале полупериода, когда пороговый элемент 9 еще закрыт, то напряжение сети подается непосредственно на управляющий электрод одного из тиристоров 2 или 3, вызывая его включение.

Так как нормальным для схемы являются отличие на порядок пороговых напряжений элемента 9 и стабилитрона 13 (десятки против единиц вольт) при напряжении сети в сто и более вольт, то включение тиристоров 2 и 3 происходит всегда практически в самом начале каждого полупериода (при соответствующем сопротивлении резистора 7).

На холостом ходу - при отключенном состоянии управляющего элемента 10 - потребление предлагаемым устройством тока и мощности много меньше, чем в прототипе, так как сопротивление резистора 8 во много раз больше, чем сопротивление резистора 7.

Формула изобретения Устройство для управления двумя встречно-параллельно соединенными тиристорами, включенными последовательно в цепь нагрузки, содержащее управляющий ключевой элемент и последовательную цепочку из первого и второго резисторов и порогового ключевого элемента, отличающееся тем, что, с целью снижения потребляемого на холостом ходу тока и мощности, введены однофазный выпрямительный мост, первый, второй и третий диоды и стабилитрон, причем первый и второй выводы переменного тока однофазного выпрямительного моста предназначены для соединения соответственно с первым и вторым силовыми выводами встречно-параллельно включенных тиристоров, свободный вывод первого резистора соединен с положительным выводом упомянутого моста, свободный вывод порогового ключевого элемента соединен с отрицательным выводом моста, первый вывод управляющего ключевого элемента соединен с общей точкой первого и второго резисторов, катоды первого и второго диодов предназначены

для соединения соответственно с управляющими электродами первого и второго встречно-параллельно включенных тиристоров, аноды первого и второго диодов и стабилитрона объединены, катод стабилитрона соединен с вторым выводом управляющего ключевого элемента и анодом третьего диода, катод которого соединен с общей точкой второго резистора и порогового ключевого элемента.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в установках, регулирующих мощность на выгрузке переменного тока с синхронным подключением ее к сети. Цель изобретения снижение 5 опотребляемых на холостом ходу тока и мощности. Поставленная цель достигается тем, что до включения управляющего ключевого элемента 10 ток холостого хода из сети протекает по последовательно соединенным резисторам 7 и 8 и поддерживает во включенном состоянии пороговый ключевой элемент 9, шунтирующий в начале каждого полупериода управляющие электроды силовых тиристоров 2 или 3. После включения управляющего ключевого элемента 10 резистор 8 закорачивается через элемент 10 и диод 13, ток возрастает и в начале ближайшего полупериода, когда элемент 9 закрыт, включает один из тиристоров 2 или 3. При замкнутом состоянии элемента 10 на на грузку подается напряжение cein синхронно. 2 ил Ё

U

Ut

Порог стабилитрона, №

I

/

I

Uc R7+R

Фиг. 2

У