Способ переключения тиристора Советский патент 1992 года по МПК H02M1/16 H02M1/08 

Изобретений относится к импульсной технике, в ччстносги к способам переключения тнристсрос ( о.емсх Формирования мощных импуг.ьсоа 1сн:д с высокими значениями параметров di/dt Б ст рутом состоянии для создания мощных быстродействующих импульсных модуляторов и генераторов.

Известен способ переключения тиристора, находящегося в прямом блокирующем состоянии, заключающийся в том, что в его цепи управления между катодами и управляющим электродом прикладывают импульс напряжения вызывающий прО(«1кзние прямого тоха.

Недостатке1-1 способа является локализация процесса переключения и узкой области вблизи границы управляющий электрод- катод тирнсюрз. что не позволяет осуществлять быструю коммутацию большой мощности.

Известен способ переключения прибора, находящегося в прямом блокирующем состоянии, заключающийся в подаче импульса управления между его катодом и управляющим электродом и формировании задержанного во времени импульса тока в открытом состоянии положительной полярности относительно спада напряжения в закрытом состоянии. Задержка во времени импульса тока обеспечивается нелинейной индуктивностью (насыщающим дроссопем), включенной последовательно, например, с тиристором. на врем, равное времени насыщения индуктионости.

Способ характеризуется более низкими коммутационными потерями в тиристор-э на

.„

V О КЗ

Јv

&

этапе фор -;и;;оя эжг;т импульс основного тока в сокрыто - состояния зсчог увеличения площади прогюдчщс о к -;алэ по истечении wpGMCiif з поржм стечения мослу подачи импупьса упр гл л2ния.

Однако/.ьнсйнле снижение коммутационных потерь r схег- х « г-р ирований мощных импульсор iGi-.ac йыси агми значе- ииями с открытом состоянии и, соот- нетственно, увеличение .ом --;утмрусмой мощности, ограничено отсутствием одновременного П ОЦССР мод ляцяи проподя- щсго канала по плсм и дп и толщине носителями ю к л до комценгрэц й, соотьет- спгующих ничУому уровню потс-рь при прохождении импульса основного тока в

OTfpUTQM CUC. i О Я НИ К ЗМСЧСНМЭ ПаДбННЯ напряжения на гигисторс после з-мдержки со- храняется достаточно высоким - до нескольких десятков и дзже сотен вольт).

Цель изобретения - поаышенме КПД путем снижение потерь ко..

Постс-влсина-. цель достигается тем, что о способе переключения тиристора. при котором подают импульс упр.: на катоде и упрзвлл:о 1;1:п электрод и формируют импульс основного тока положите л полярности о открытом состоянии, отстающий по времени относительно смада напряжения о закрытом состоянии, в течение времени задержки «млульса основного тока через тирмсюр пропускают импульс дополнительного тока положительной полярности, амплитуду которого выбирают равной минимальному значению падения напряжения в открытом состоянии тнр стора fipn прохождении импульса основного тока.

На фиг, 1 представлено устройство для реализации способа; наф;:г. 2 иЗ- переходные характеристики переключения (эпюры напряжения и тока).

формирования мощных импуль- соэ тока с высокими зн&ченилми di/dt n открытом состоянии (фиг. 1) содержит импульсный тиристор 1, источник 2 формирования основного юкз. генератор 3 управляющих импульсов, источник А формирования дополнительного ток л (тока под- готовки), нелинейную индуктивность (насыщающийся дроссель} 5 и нагрузку 6.

Способ осуществляют следующим образом.

В исходном состоянии к глристору 1 приложено напряжрт .е в закрытом состоянии в прямом клпрчппежк fj.icn от источника . При лодл.-; упргз/ ;Ю1ц й электрод тиристора iif.iny,:ii.ca упр.-;;.тени от генератора 3 ,:,.: ; ся процесс протекания основного тока н от.:рытом состоянии 10с через катодный р-п-лсргход тиристорэ от источника 4 формирования импульса домолни- тсльного тока (1цадг) положительной

полярности. Импульс основного тока в открытом состоянии 1ос положительной полярности фор фуют при этом задержанным во времени (Ьзд) относительно спада напряжения о закрытом состоянии U3cn. Такая задержка по времени импульса основного тока обеспечивается насыщающимся дросселем 5 на upc-мп, равное времени пось.пцения индуктивности (последняя препятствует протеканию тока в цеп1.: нагрузки 6).

Амплитуду импульса дополнительного тока подг подбирдюг экспериментально один раз для каждого типа тиристоров. Так, для тиристорэ КУ-108 и схеме линейного модулятора амплитуда ПОдг составила ЕЮ А

и обеспечивала минимальное значение падения напряжения п открытом состоянии UQCM для данного тиристора при прохождении импульса осносного тока 0с за счет эффективной модуляции областей (базовых)

тиристорэ носителями тока и существенного увеличения размеров включенной области катода тиристорэ в процессе своего протекания за время т3од. После окончания импульса дополнительного тока 1(шдг в широкой n-базе тиристорз 1 накоплен заряд, превышающий величину критического заряда включения, и тиристор быстро (со скоростью переключения нелинейной индуктивности 5) и практически однородно по

площади пропускает ток от источника 2 формирования основного тока через нагрузку 6. Способ позволяет коммутировать токи, не менее чем на порядок превышающие значения коммутируемых токов по известным способам.

Формула изобретения Способ переключения тиристора, при которого подают импульс управления на катод и управляющий электрод и формируют

импульс основного тока положительной полярности в открытом состоянии, отстающий по времени относительно спада напряжения в закрытом состяонии. о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повышения КПД путем

снижения потерь коммутации, в течение оремсни задержки импульса осносного тока, через тиристор пропускают импульс дополнительного тока положительной полярности, амплитуду которого выбирают

5 рапной минимальному значению падения напряжения и открытом состоянии тирпсто- ра при прохождении и пупьсл оспохного тока.

W/

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к способам переключения тиристорое ь схемах формирования мощных импульсов тохз с высокими значениями параметров di/dt в открытом состоянии для создания мощных быстродействующих импульсных модуляторов и генераторов. Целью изобретения является повышение КПД путем снмжешп потерь коммутации. Эффект обусловлен пропусканием через тиристср импульса дополнительного тока в течение времени задержки импульса основного тока положительной полярности во время открытого состояния тиристора при воздействии упрасля:ощего импульса, поданного на анод и управляющий электрод. При этом амплитуду импульса дополнительного токэ выбирают равной минимальному значению падения напряжения в открытом состоянии тиристора при прохождении импульса основного токг. 3 ил. ел с

L

ос.

JnoSt.

и

„«-/

fa. г

Ъг.3