Тиристорный управляемый ключ Советский патент 1992 года по МПК H02M1/08 

Фиг1

И з о Г; р о т е н v. о о 1 г-: о с L 1 т о я к э л с к т г,- о т с х - нике i; может пат и применении в преоб- р а зо и отельной тяхн ..кг;, а томом ч их мнвсргорах, преоГ;р:ч:;гг гел х «астоты.

НУЛЬ изобретений - ;к;уыи.; эии 3 экономичности т ,1ристор:;ого управляемого ключа и уменьшений i) пы; л;с 1;с-ж-|Я запиро jivoro т ири л oprj.

На фиг. 1 предстою из принципиальная схпмл тиристор:;пго ключа; на фиг. 2 - диаграммы работы за с «е ; ю-r-. тиристррмого упрао/ емого ключа.

Тиристорный ynpar.ii-ieMt.ifi ключ содержит г.эпнрзекый Tvp -CTop 1, два источника 2 и 3 напряжения, сосдппсчные последовательно и подключенный общей точкой к катоду заппрс.-омого тирысторз, Формирующую ципь 4. со/ ржащую резистор 5 и шунтирующий резистор 6 и конденсатор 7, даа управляющих ключа 8 и 9, два диода 10 и 11. блок 12 управления, выход которого соединен с входом управляющего ключа 8. и резистор 13. Управляющий электрод запираемого тиристора 1 соединен с а подо., управляющего ключа 8 через включенный согласно с ним диод 10, формирующая цепь Л через управляющий ключ 9 включена между положительной клеммой источника 2 напряжения и управляющим электродом запираемого тиристора 1..Управляющий ключ 9 е ключей между резисторами С и 0 формирующей цепи 4. катод управляющего ключа 8 подключен к минусовой клемме источника 3 напряжения, анод управляющего ключа 8 соединен с управляющим ь/одом управляющего ключа 9 и через резистор 13 - с положительным выводом источника 2 напряжения.

Тир -г.горный управляемый ключ рзЬо- тает с/;,.дующим обрлзом.

В исходном состоянии блок 12 управления пыд я Г сигнал управления (фиг. 2), который поступает на вход упрапляющего ключа 8, и он находится в открытом состоянии. Конденсатор 7 разрежен, На управляющем перехода запираемом:- тиристора 1 поддерживает.: отрицательное напряжение: источника 3. Запирае-мый тиристор 1 выклю1и:н. При необходимости включить запираемый тиристор 1 бпск 12 управления снимает сигнап управления с управляющего ключа и. и он закрывается. На аноде управляющего ключа 8 появляется напряжение источника 2, и упрао;1. ключ 9 включается. Ток вктючения упра лчюн .его ключа 9 огранмчи. петс:- резнпором 13. Напряженно истс .мпка 2 чер 5з резистор 5, замкнутый .- мющий 9. кондомсаюр 7 прикл,:;..;1-, к упрарля щпму злоктподу запираг-- яо тиристора 1. Но цепи 2 cj 8 71-2 протекает импульс тока и запираемый «i- p crop 1 форсированно включается. Амплитуд г импульса офаничена резистором о. По мере заряда конденсатора 7 гок упраяпони;; снижаетск. flocne з-чряда конденсатора 7 ток через него не протекает, но продолжает протекать но цепи 2-5-9-6--1-- 2. подлйрживая включенное состояние за- тиристора 1. В этом состоянии

0 схема пожет находиться сколько угодно долго.

При необходимости выключить запираемый тпристор 1 блок 12 управления подает кя нхсд управляющего ключа 8 cm нал уи5 рзнлеиия, и он отпирается. Тогда к управляющему переходу запираемого тиристора прикладывается отрицательное напряжение, равное сумме напряжений источника 3 и заряженного конденсатора 7. По контуру

0 7-11- 8 -.3-1-7 протекает ток. который яоля- етсл отрицательным относительно управляющего электрода запираемого тиристора 1, и он ры;;лючается-. Конденсатор 7 разряжается, напряжение, прикладываемое куправ5 лг-ющему переходу запираемого тирисгора 1, снижается до уровня напряжения источника 3 (фиг. 2). Отрицательный ток управления протекает по цепи 3-1-10-8-3. Запираемый тиристор 1 выключается. Схе0 г-:; можэт находиться в этом состоянии неограниченно долго.

При необходимости снова включить за пираемый тиристор 1 блок 12 управления снимает сигнал управления с управляющего

5 ключа 8. Последний закрывается, и далее все процессы в схеме повторяются.

По сравнению с известными устройствами ь предлагаемом тиристорном управляемом ключе благодаря размещению части

0 формирующей цепи в катодной цепи управляющего ключа 9 возможно использование конденсатора 7 не только для форсировки включения запираемого тиристора 1, но и для форсировки его выключения (фиг. 2,

5 IY сто, ti, 12); благодаря наличию диодов 10 и 11 возможно аэтоматически изменять структуру схемы при изменении состояния конденсатора 7 (заряжен - разряжен), что в некоторой степени приближает к оптималь0 ной формулу кривой напряжения, прикладываемого к управляющему переходу запираемого тиристора 1 для его выключения; форсироака выключения с помощью конденсатора 7 позволл-ет увеличить скоро5 г,ть нарастания отрицательного тока п цепи управления запираемого тирисюра и его амплитуду, что г сгчою очередь позволяет ускорить процесс ptjccacbujaiuin заряда, накопленного и структуре запираемого тнри- счопа, С.Г10Д01 Лie.ni,но, процесс, его

выключения (фиг. 2. IVGTO. (12-14) ()); наличие фррсировки выключения позволяет источники 2 и 3 напряжения выполнить одинаковыми по напряжению, что удобно для использования их в качестве источника питания блокз управления; использование энергии, накопленной в формирующем конденсаторе, для ускорения процесса выключения запираемого тиристора. т.е. для иыполнения полезной работы, а не рассеяние ее в резисторе б (что представляет собой потерн, и.-..еющие место в известном

/ :ройстве), позволяет повысить экономичность тиристорного управляемого ключа (фиг. 2, Рее, 12-16 - исключенные потери энергии).

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить экономичность тиристорного управляемого ключа и уменьшить время его выключения. Формула изобретения 7просторный управляемый ключ, содержащий запираемый тиристор, два источника напряжения, соединенные последовательно и подключенные общей точкой к катоду запираемого тиристорэ,

U,

Чу

5

0

5

формирующую цепь, содержащую два резистора, один из которых шунтирован конденсатором, два управляющих ключа, блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности тиристорного управляемого ключа и уменьше- ния времени выключения Запираемого тиристора, в него ваедены два диода и дополнительный резистор, причем управляющий электрод запираемого тиристора соединен с анодом первого управляющего ключа через включенный согласно с ним первый диод, формирующая цепь через ито- рой управляющий ключ включена между положительной клеммой первого источника напряжения и управляющим электродом запираемого тиристорэ, при этом второй управляющий ключ включен между резисторами формирующей цепи, катод перрого управляющего ключа подключен к минусовой клемме второго источника напряжения, анод первого управляющего ключа соединен с управляющим входом второго управляющего ключа и через дополни- тельный резистор с положительным выводом первого источника напряжения.

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения --умень:® /J шение формирующей цепи и уменьшение времени выключения запираемого тиристо- ра. Устройстао содержит запираемый тири- сгор 1, источника 2 и 3 напряжения, формирующую цепь 4, содержащую два резистора 5 и 6 и конденсатор 7, два управляющих ключа 8 и 9, два диода 10 и 11, блок 12 управления, резистор 13. Принцип действия основан на том, что конденсатор 7 заряжается до напряжения источника 2 и при выключении тиристора его напряжение складывается с напряжением источника 3 и прикладывается к управляющему переходу тиристора 1. Форсировка при выключении повышает скорость нарастания выключающего тока и повышает его ампли уду, вследствие чегс зремя выключения сокращается. 2 ил. ел с SZ/7 W7 WO ч о Ј. го со

Кг

Ц

усго