Устройство для запирания управляемого вентиля Советский патент 1991 года по МПК H02M1/08 

(Л

С

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях постоянного тока в переменный. Целью изобретения является повышение надежности и КПД устройства для запирания тиристора. Цель достигается введением тиристора 7, формирующего импульсы запирания тиристооа 3 путем разряда конденсатора 5 на первичную обмотку 6 трансформатора, причем на интервале проводимости тиристора 3 конденсатор 5 через тиристор 8 и резистор 9 является подключенным параллельно нагрузке 4, что ограничивает перенапряжения на нагрузке 4 и тиристоре 3. 1 ил.

V4 О О VI

О 00

Изобретение относится х преобразовательной технике, в частности к статическим преобразователям постоянного тока в переменный, и может быть использовано Б устройствах электроснабжения, в устройствах генерации сигнала прямоугольной формы, а также в качестве устройства быстродействующей защиты, от пеегрузок в цепи постоянного тока.

Целью изобретения является повыше- ние надежности и защиты управляемого вентиля от перенапряжений.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства,

Устройство состоит из главной силовой цепи, образованной соединенными последовательно источником 1 выпрямленного и сглаженного напряжения, вторичной обмоткой 2 импульсного трансформатора, управляемым вентилем 3, выполненным, например, в виде тиристора 4 в прямом включении и нагрузкой, а также из коммутирующей цепи содержащей параллельный колебательный контур, образованный коммутирующим конденсатором 5 и первичной обмоткой 6 импульсного трансформатора. В колебательный контур последовательно с емкостью и индуктивностью включен управляемый вентиль 7, выполненный в виде тиристора, в направлении, обеспечивающем разряд конденсатора 5 через обмотку 6 импульсного трансформатора. Последовательно с колебательным контуром в прямом по отношению к источнику выпрямленного и .сглаженного напряжения направлении включен управляемый вентиль 8, выполненный в еидз тиристора, и резистор 9. Коммутирующая цепь одним выводом подключена к источнику выпрямленного и сглаженного напряжения, а другим включена в точку главной силовой цепи, находящуюся в месте электрического контакта выводов вторичной обмотки 2 импульсного трансформатора и силового вывода управляемого вентиля 3. Управляющие выводы вентилей подключены к схеме 10 управления вентилями.

Устройство работает следующим образом.

При подаче постоянного напряжения на вход схемы в указанной (фиг.1) полярности схема управления тиристорами (СУ) подает на управляющий вход управляемого вентиля 8 постоянный отпирающий потенциал, превращающий управляемый вентмпь 8 в диод, конденсатор 5 начинает заряжаться от источника 1 выпрямленного и сглаженного напряжения через электрическую цепочку 2, 8, 9, 5, при этом резистор 9 ограничивает зарядный ток конденсатора 5 на уровне допустимых значений тока для

0

тиристора 8. Процесс заряда продолжается до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 5 не достигнет максимального значения напряжения источника 1 выпрямленного и сглаженного напряжения, после чьго вен тиль 8 запирается м с этого момента напряжение на конденсаторе 5 не изменяется. Схема коммутации оказывается гальванически изолирована запертым вентилем 8 от главной силовой цепи и не оказывает в дальнейшем влияния на ее работу, При подаче с выхода СУ тиристорами импульса отпирания на управляющий электрод управляемого вентиля 3 он отпирается и в главной 5 силовой цепи через обмотку 2 импульсного трансформатора управляемый вентиль 3 и нагрузку 4 начинает проникать ток. В нагрузку А начинает поступать энергия источника 1 и на ней формируется передний фронт импульса нанряжения.

Через некоторое время, определяемое необходимой длительностью формируемого импульса напряжения в нагрузке 4, на управляющий электрод вентиля 7 с выхода СУ тиристорами подается импульс отпирания, одновременно снимается отпирающий потенциал с управляющего элеткрода, вентиль 7 отпирается и конденсатор 5 начинает разряжаться через первичную обмотку 6 импульсного трансформатора, при этом образуется параллельный резонансный колебательный контур, а на вторичной обмотке 2 импульсного трансформатора возникает ЭДС, противоположная го знаку напряжению, создаваемому источником 1. Коэффициент трансформации импульсного трансформатора выбран с учетом того, чтобы возникающая на вторичной обмотке 2 ЭДС была не меньше величины напряжения источника питания, возникающая ЭДС повышает потенциал катода управляемого вентиля 3 и, когда он станет равным потенциалу анода этого аентиля, то вентиль 3 запирается и обрывает ток в цепи нагрузки 4. При этом в нагрузке 4 сформирован за-; дний фронт импульса напряжения. Колебательный контур гальванически развязан с главной цепью благодаря запертому вентилю 8, поэтому конденсатор 5 параллельного колебательного контура свободно переза- ряхчается и, когда этот процесс заканчивается, ток в цепи колебательного контура становится равным нулю и вентиль 7 запирается. Отпирающей потенциал, поданный на управляющий вход вентиля 8, вызывает его отпирание и процесс заряда конденсатора 5. Схема готова к формированию следующего импульса.

На протяжении времени длительности формируемого импульса коммутирующая

0

5

0

5

0

5

цепь выполняет функции схемы защиты нагрузки 4 от импульсных перенапряжений и ВЧ-помех, отводя их энергию от нагрузки м используя ed для подзарядка коммутирующего конденсатора 5.

Использование устройства запирания тиристора позволяет повысить надежность я КПД устройства за счет коммутирующей цепи, которая позволяет объединить свойства резонансной коммутирующей цепи и схемы защиты главной силовой цепи, чт« способствует защите схемы от воздействия ммпулосных.перегрузок и ВЧ-понех. Формула изобретения Устройство для ззпмрания управляемого вентиля, анодом соединенного с одним выводом нагрузки, другой вывод которой связан с положительным выводом источника выпрямленного и сглаженного напряжения, содержащее конденсатор, один вывод которого соединен с началом первичной обмотки трансформатора, парвый дополнительный управляемый вентиль, анод которого соединен с концом первичной об0

5

0

5

мотки трансформатора, и резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и защиты управляемого вентиля от перенапряжений, введен ьторой дополнительный управляемый вен- nvib, причем катод первого дополнительного управляемого вентиля соединен с другим гывоцом конденсатора и анодом второго дополнительного управляемого вентиля, катод которого соединен с началом вторичной обмотки трансформатора, предназначенным для подключения к катоду управляемого вэнтипя, конец вторичной обмотки трансформатора предназначен для подключения к отрицательному выводу источника выпрямленного и сглаженного напряжения, для подключения к положительному выводу которого предназначен один вывод резистора, другой вывод которого соединен с одним внводом конденсатора, управляющие электроды первого ч второго дополнительных управляемых вентилей предназначены для подключения к формирователю импульсов управления.