Устройство для выключения тиристора Советский патент 1978 года по МПК H03K17/567 H02M1/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫКЛЮЧЕНИЯ ТИРИСТОРА

Изобретение относится к устройствам для бесконтактной коммутации и может быть использовано в импульсной и преобразовательной технике.

Известны устройства для выключения тиристора, содержащие цепь из последовательно соединенных индуктивности и тиристорного мостового коммутатора, в диагональ которого включен коммутирующий конденсатор, соединенный с источником подзаряда, цепь обратного тока с резистором и диодом, включенными последовательно, и два усилителя-формирователя управляющих импульсов, выходы которых подключены к управляющим входам тиристоров в противоположных плечах тиристорномостового коммутатора 1.

Однако известное устройство имеет значительные вес и габариты, определяемые главным образом величиной емкости коммутирующего конденсатора.

Цель изобретения - снижение веса и габаритов устройства путем уменьщения требуемой емкости, коммутирующего конденсатора.

Достигается это тем, что в устройство для выключения тиристора, содержащее цепь из последовательно соединенных индуктивности и тиристорного мостового коммутатора, в диагона.И) которого вк.почен коммм иру-ющии конденсатор, соединенный с источ;П ком подзаряда, цепь обратного тока с резистором и диодом, включенными иос.чедовате.чьно. и два чси5 лителя-формирователя управляющих имиульсов, выходы KOTOpijix иодк.1ючеиы к унрав.чнющим входам тиристоров в протииоиоложных плечах мостового коммутатора, введены с ма ИЛИ, одновибратор, трипер и ре.чейный датчик тока, KOTOpi ni включен в цепь обратиого тока, счетный вход триггера подключен к выходу релейного датчика тока, блокировочщ п вход триггера - к выходу одновибратора. выходы триггера - один непосредственно, др гой через схе.му И,It нодк.чючены к входам усилителей-формировагелей, а вход одновибратора и второй вход схемы ИЛИ подключены к источнику управляющих импульсов.

Иа чертеже дана электрическая схема предлагаемого устройства.

Она содержит вьи лючае.мый тиристор I, индуктивность 2, коммутирующий конденсатор 3, тиристориый мостовой коммутатор на тиристорах 4--7, цепь обратного тока из диода 8, резистора 9 и релейного датчика тока 10, BI Iход которого подключен к счетному в.ходу трнггера 11. Блокировочный вход триггера 11 подключен к выходу одновибратора 12. Выходы триггера 11 подключены - один непосредств.енно, другой через схему ИЛИ 13 к входам усилителей-формирователей 14 и 15, формирующих импульсы запуска для тиристоров 4, 5 и 6, 7 в противоположных плечах мостового коммутатора. Источник подзаряда 16 обеспечивает первоначальный заряд коммутирующего конденсатора с полярностью. Устройство работает следующим образом. Для выключения мощного тиристора 1 используются менее мощные тиристоры 4-7 с временем выключения в несколько раз меньщим, чем время выключения тиристора 1. « При поступлении управляющего импульса на входы одновибратора 12 и схемы ИЛИ 13 усилитель-формирователь 14 запускает тиристоры 4 и 5, а с выхода одновибратора 12 на вход триггера 11 поступает расщирениый импульс управления, разблокирующийтриггер на время выключения тиристора 1. После включения тиристоров 4, 5 начинается колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 3 (исходная полярность заряда указана в кружках) через индуктивность 2 и тиристор I. После прекращения тока через тиристор 1 ток п-фезаряда конденсатора 3 протекает через цепь обратного тока из элементов 8, 9 и 10. При этом падение напряжения на резисторе 9 обеспечивает запираю.щее смещение на тиристоре 1. Релейный датчик тока 10 вырабатывает импульс на счетно.м входе триггера 11 в момент снижения обратного тока, а следовательно и запирающего смещения на тиристоре 1, до заданной величины. В результате триггер 1 1 переключается и через усилитель-формирователь 15 включает тиристоры 6 и 7. К моменту снижения колебательного тока в контуре релейного датчика 10 напряжение на коммутирующем конденсаторе 3 изменяет исходную полярность и конденсатор 3 заряжен с полярностью, показанной не в кружках. Поэтому при включении тиристоров 6 и 7 тиристоры 4 и 5 выключаются запирающим напряжением коммутирующего конденсатора 3, а ток в контуре 2, 3 снова возрастает, не меняя своего направления. При следующем снижении обратного тока через релейный датчик 10, триггер 4 через схему ИЛИ 13 и усилитель-фор.мирователь 14 снова включает тиристоры 4 и 5 и выключает тиристоры 6 и 7. Далее процесс выключения тиристора I протекает аналогично до окончания действия импульса одиовибратора 12 па блокировочном входе триггера. Паспортное значение времени выключения тиристоров 4, 5, 6 и 7 должно быть .меньще минимального интервала времени между срабатываниями релейного датчика тока 10. Тиристор 1 1 сети переменного тока может иметь паспортнь;с значения номинального тока, ударного тока короткого замыкания и времени выключения значительно выще, чем у тиристоров 4-7. При это.м коммутация тока перегрузки и короткого замыкания через тиристор 1 осуществляется естественным путем (в момент смены направления тока при снятом сигнале управления), а быстродействующая коммутация тока, близкого к номинальному, принудительно с помощью предложенного устройства. В предложенном устройстве энергия, накопленная в ком.мутирующем конденсаторе, многократно используется для выключения .мощного тиристора, что позволяет в 2-3 раза снизить величину е.мкоети ко.ммутирующего конденсатора и соответственно снизить вес и габариты устройства. Формула изобретения Устройство для выключения тиристора, содержащее цепь из последовательно соединенных индуктивности и тиристорного мостового ком.мутатора, в диагональ которого включен коммутирующий конденсатор, соединенный с источником подзаряда, цепь обратного тока с резистором и диодом, включенными последовательно, и два усилителя-фор.ми-рователя управляющих импульсов, выходы которых подключены к управляющим входам тиристоров в противоположных плечах тиристорного мостового коммутатора, отличающееся тем, что, с целью снижения веса и габаритов путем уменьщения требуемой емкости ко.ммутирующего конденсатора, введены схема ИЛИ, одновибратор, триггер и релейный датчик тока, кот.орый включен в цепь обратного тока, счетный вход триггера подключен к выходу релейного датчика тока, блокировочный вход триггера - к выходу одновибратора, выходы триггера - один непосредственно, другой через схему ИЛИ подключены к входам усилителей-фор.мирователей, а вход одновибратора и второй вход схемы ИЛИ подключены к источнику управляющих импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Бенсман В. Г. и др., К вопросу о влиянии динамических свойств тиристоров на выбор параметров контура принудительной коммутации. Сб. трудов «Низковольтное аппаратостроение, вып. 3, ВИИИПТКТИ трансформаторостроения, г. Запорожье, 1975, с. 28-41, рис. «в.

y,f S

np-i,