Устройство для управления тиристором Советский патент 1977 года по МПК H02P13/16 

I

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в систе.мах управления преобразовательных устройств на тиристорах, наличие реактивностей и разнообразие режимов в цепях нагрузки которых требуют повышения устойчивости включения тиристоров.

Известные схемы управления тиристорами пачками импульсов фиксированной длительности 1, работающие по принципу конечного автомата, не обеспечивают в полной мере оптимальных условий устойчивости включения тиристора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство 2, содержащее последовательно соединенные блок для синхронизации управляющего сигнала с сетью, фазосдвигающий блок, состоящий из триггера, первый вход которого подключен к выходу блока для синхронизации управляющего сигнала с сетью, блок сравнения - балансный диодно-регенеративный компаратор - и усилитель мощности управляющих импульсов. Наличие управляющих импульсов после включения тиристора приводит к увеличению рассеиваемой мощности тиристора, снижению его надежности и снижению экономичности канала управления.

Целью изобретения является повыщение надежности тиристора. Поставленная цель достигается тем, что усгройство снабжено дополнительным формирователем сигнала, причем анод тиристора через указанный формирователь подключен на второй вход триггера.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства управления тиристором пачками импульсов с длительностью, ограниченной включением тиристора; на фиг. 2-диаграмма напряжения, характеризующая работу элементов устройства.

Синхронизация работы канала управления тиристором -осуществляется блоком 1, преобразующим переменное синусоидальное напряжение сети в прямоугольное. Выход блока 1 соединен с одним из входов триггера 2, выполняющего функцию хронирующего элемента фазосдвигающего устройства и управляющего работой ключевого элемента в генераторе пилообразного напряжения 3.

Выход генератора 3 соединен с одним из входов блока сравнения - балансного дподно-регенеративного компаратора 4, - на второй вход которого подано управляющее напряжение , изменяющееся в соответствии с задачами регулирования преобразовательного устройства.

Выход компаратора подключен ко входу выходного устройства 5, где сигнал управления тиристором 6 усиливается по мощности. Анод и катод объекта управления - тиристора б, - через цепь формирования сиг)ала 7 подключены ко второму входу триггера 2, что обеспечивает работу каиала по замкнутому циклу.

В нормальных условиях, когда в силовых цепях преобразовательного устройства существуют все условия для включения тиристора с подачей на него сигнала управления элементы схемы фиг. 1 функционируют следуюЩ:им образом.

В момент перехода синусоидь f/c через нуль (фиг. 2, а) соответствующее прямоугольное напряжение Ui с выхода блока синхронизации 1 подается на один из входов триггера 2, вызывая его переключение (f/2 на фиг. 2, а). В момеит переключения мгновенного значения напряжения пилообразной формы (t/s) и наиряженияуиравления (f/ynp), подаваемых на разные входы компаратора 4, последний возбуждается и начинает генерировать импульсы. Первый импульс (t/4 на фиг. 2, а), образовавшийся на выходе компаратора, после усиления ио мощности в блоке 5 (Ls) подается на управляющий электрод тиристора 6. В момеит перехода тиристора в проводящее состояние напрял ение иа его аиоде Ug скачком падает до нуля. Указанное изменение анодного напряжения тиристора с помощью формирующей цепи 7 преобразуется к виду, необходимому для переключения триггера 2 (1/7) в первоначальное состояние.

Одновременно с возвратом триггера ключевой транзистор генератора пилообразного напрял ения 3 переводится в проводящее состояние и дальнейшее генерирование пилы прекращается. Происходит быстрый разряд интегрирующей емкости через малое сопротивление открытого транзистора. Со срывом пилообразного напряжения исчезают условия для возбуждения балансного диодно-регенеративного компаратора 4. Дальнейшее генерирование импульсов на его выходе прекращается. Единственный импульс, образовавшийся в блоке 4, после усиления используется для управления тиристором, а перепад напрялсения на последнем - для возврата фазосдвигающего устройства в исходное состояние.

Если к требуемому для переключения тМристора моменту времени не создались условия для его коммутации, первый импульс, образованный иа выходе компаратора 4 (С/4 на 5 фиг. 2, б) и соответствующий ему импульс на управляющем электроде (U) не смогут открыть тиристор. В этом случае не появится условий для перевода схемы в исходное состояние и пилообразное напряжение (f/s) 0 выйдет за уровень напряжения управления (упр). В компараторе сохраняются условия возбуждения, и на выходе образуется серия импульсов с частотой, определяемой его параметрами.

Как только в силовой цепи тиристора будут достигнуты условия ком.мутации, очередной и.мпульс из генерируемой серии включает его. Триггер 2 возвращается в исходное

0 состояние, и генерирование импульсов управления тиристором прекращается.

Использование изобретения позволит при высокой устойчивости коммутации тиристоров в преобразовательных устройствах повысить

надежность тиристоров и экономичность канала управления.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристором пачками импульсов с длительностью ограниченной включением тиристора, содержащее

последовательно соединенные блок для синхронизации управляющего сигнала с сетью, фазосдвигающий блок, состоящий из триггера, иервый вход которого подключен к выходу блока для синхронизации управляющего

сигнала с сетью, блок сравнения и усилитель мощности управляющих импульсов, о тл и чающееся тем, что, с целью повышения надежности тиристора, оно снабжено дополнительиым фор.мирователем сигнала, причем

анод тиристора через указаиный формирователь подключен на второй вход триггера.

Источники информации, принятые во внимание ири экспертизе:

1. Авт. св. № 228119, кл. Н 02Р 13/16, 1966. 2. Авт. св. № 233043, кл. Н 02Р 13/16, Ш68 (прототип).