Устройство для защиты тиристорного импульсного преобразователя напряжения Советский патент 1992 года по МПК H02H7/12 

4 5

Ё

Сущность изобретения: устройство содержит тиристорный ключ 1, шунтированный последовательно соединенными конденсатором 2 и дросселем 3, два диода 4,6, нелинейную индуктивность 5, два дросселя 3, 7. Вследствие нелинейности индуктивности 5 дросселя в цепи встречно включенного диода 4, форма напряжения на тиристорном ключе 1 при его закрытом состоянии будет удовлетворять условию огра ничения по dU/dt. 1 ил.

+&

г з

п

а

ч

N О Ь. О О

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено для защиты тиристорного импульсного преобразователя напряжения от воздействия недопустимой скорости нарастания прямого напряжения на тиристорном ключе,

Известно устройство, содержащее дроссель, одним выводом подключенный к аноду диода, катод которого подключен к одному выводу первого резистора и через второй резистор к одному выводу конденсатора, другой вывод которого вместе с одним выводом дросселя служит для подключения к катоду и аноду тиристора соответственно, другой вывод первого резистора подключен к другому выводу дросселя.

Недостатками указанного устройства являются сложность и наличие резистивных элементов, применение которых в импульсных преобразователях, работающих на высоких частотах, приводит к существенным потерям энергии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее тиристорный клю, шунтированный встречно включенным диодом, коммутирующий LC-контур, подсоединенный параллельно тиристору, обратный диод, включенный последовательно с защитным дросселем, нагрузку активно-индуктивного характера и снаббер, состоящий из конденсатора, одним выводом соединенного с катодом тиристора, другим - с катодом диода, шунтированного резистором, анод которого подсоединен к аноду тиристорного ключа.

Известное устройство для снижения скорости нарастания прямого напряжения наиболее просто, однако оно обладает теми же недостатками вследствие наличия резистора в снаббере и сложности схемы.

Цель изобретения - снижение коммутационных потерь и упрощение схемы устройства для защиты тиристорного импульсного преобразователя напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве защиты последовательно с встречно включенным диодом ставят дроссель с нелинейной индуктивностью, исключая при этом снаббер.

На чертеже представлена схема устройства защиты тиристорного импульсного преобразователя напряжения.

Устройство содержит тиристорный ключ 1, шунтированный последовательно соединенным конденсатором 2 и дросселем 3 коммутирующего контура, диод 4, катодом подключенный к аноду тиристора, а анодом - к одному выводу дросселя с нелинейной индуктивностью 5, другой вывол

КОТОРОГО подключен к катоду тиристорного ключа, обратный диод, подключенный к катоду тиристора 1, а анодом к защитному дросселю 7, нагрузку активно-индуктивного

характера 8, шунтирующую цепь из последовательно соединенных диода 6 и дросселя 7.

Устройство работает следующим образом.

С момента подачи управляющего импульса на тиристор 1 напряжение на нем равно нулю. Тем временем коммутирующий конденсатор 2, предварительно заряженный, перезаряжается через коммутирующий дроссель 3 и включенный тиристор 1. В момент, когда ток через тиристор равен нулю, он закрывается, включается диод 4 и образуется контур перезаряда конденсатора 2 через дроссель 3, нелинейный дроссель

5 и диод 4. Вследствие нелинейности характеристики кривой намагничивания дросселя 5 (при малых токах магнитная проницаемость очень велика, при больших - мала), напряжение на нем будет почти

равно по модулю напряжению на конденсаторе 2 в момент выключения тиристора 1. Напряжение на закрытом тиристоре равно напряжению на нелинейном дросселе на время проводящего состояния диода 4.

Форма напряжения на тиристоре 1 при его закрытом состоянии не будет иметь скачков вследствие плавности перезаряда коммутирующего конденсатора через нелинейный дроссель.

Таким образом, устройство защиты тиристорного импульсного преобразователя напряжения, использующее в цепи встречно включенного диода дроссель с нелинейной индуктивностью, обеспечивает защиту

тиристорного ключа от недопустимых скоростей нарастания прямого напряжения. Устройство не содержит снаббера и. соответственно, резистивных элементов, Кроме того, к тиристору при его выключении прикладывается обратное напряжение, что способствует улучшению динамических показателей процесса выключения тиристора, снижает коммутационные потери.

Применение изобретения позволит

снизить коммутационные потери и упростить схему преобразователя.

Формула изобретения Устройство для защиты тиристорного импульсного преобразователя напряжения, состоящего из тиристорного контура, от воздействия высокой скорости нарастания прямого напряжения на тиристорном ключе, создаваемого коммутирующим контуром, содержащее диод, предназначенный

для подключения катодом к аноду тиристор-дросселем, причем один вывод нелинейного

ного ключа, отличающееся тем, что, сдросселя подключен к аноду диода, а другой

целью снижения коммутационных потерь иего вывод предназначен для подключения к

упрощения, оно снабжено нелинейнымкатоду тиристорного ключа.