Тиристорное устройство для управления высоковольтным электронно-лучевым вентилем Советский патент 1981 года по МПК H02P13/16 

- . - . t

Устройство относится к электрот хшпсе, б частности к быстроаекстгкуюааол высоковольтным коммутаторам защитното оеааая№еиия источников постоянного напряжения от нагрузкн, высокочастотным инверторам напряження, высоковольтным импульсным модупяторам радиотехннческнх устрсжста.

Известно устройство для управления электронным прибором, содержащее нсточгапс питания, основной ламповый ключ, HCTOWHOC от{жцательного смещения, подключенный последовательно с щунтирующим ламповым ключом, который управляется триггером {1.

Однако ус ойство имеет малую скорость переключення вентиля, входная цепь которого представляет собой активно-емкостную «атрузку, из-за влияния сравнительно больших щюходных емкостей и внутренних ссшротивлений тмповых ключей, а также обладает невысо кой помехозащищенностью, обусловленшЛ наличием триггера.

Наиболее близким по техш1ческой супщост к предлагаемому является тиристорное устройство для управления высоковольтным электроннолучевым вентилем, содержащее источник питания, подсоединенный через токоограиичивающий элемент н основной тиристор к управляющему электроду вентиля, щуитнрующую цепь, состоящую из последовательно соединенных вспомогательного тиристора и гасящего конденсатора, параллельно которому через зарядный резистор подключен источник отрицательного смещения 2.

Недостатком устройства является невысокая

10 надежность иэ-.за отсутствия на управляющем электроде вентиля в. теченне длительного времени отрицательного напряжения при выключенном основном и вспомогательном тиристорах, что необходамо при управлении высоко15вольтными злектрсжнолучевыми вентилями.

Цель изобретений - повышение надежности работы .устрсмства.

Дня достижения поставленной цели тирйсторное устройство для управления высоковольтным электроннолучевым вентилем снаб-.

20 жено последовательные RC-цепочкой, ПОДКЛКУ%шюй параллельно источнику смещения, при-, чем общая точка RC-цепочки через диод. шЗ нтированныи резистором, соединена с управляющим электродом вентиля, резистор подключен к отрицательному полюсу источника смещения, а конденсатор - к положительному полюсу. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит электроннолучевой вентиль 1, подключенный к нагрузке 2 и ан ному источнику 3 питания. Управляющий эле трод 4 вентиля через основной тиристор 5, зашунтнрованный встречно включенным диодом 6, и токоограничивающий элемент 7 под ключен к источнику 8 питания. Между анодом основного тиристора и минусовой шиной источника питания включена цепь, состоящая из вспомогательного тиристо ра 9 и гасящего конденсатора 10, к общей точке которых через зарядный резистор 11 подключен источник 12 отрицательного смеще ния. Параллельно источнику смещегшя подклю чена последовательная RC-цепочка, состоящая из резистора 13 и конденсатора 14, общая точка которой через диод 15, зашунтированный резистором 16, подсоединена к управляю щему электроду вентиля и катоду основного тиристора. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии тиристоры 5 и 9 закрыты, к управляющему электроду 4 вентиля через резисторы 13 и 16 прикла4|ываетс отрицательное напряжение смещения источника 12. До этого же напряжения заряжена и паразитная входная емкость вентиля. Гасящий конденсатор 10 заряжен до полного отрицательного напряжения U источника 12. Для отпирания вентиля подается управляющий импульс на тиристор 5. Напряжение источника 8 ускоренно перезаряжает пара зитную входную емкость вентиля и он бь1стро отпирается, формируя на нагрузке 2 спадающий фронт высоковольтного напряжения. При открытом состоянии тиристора 5 и соответственно вентиля 1, резисторы 13 и 16 образуют делитель напряжения, включенный в цепь источников 8 и 12. Соотнощение указанных резисторов выбирается таким образом чтобы напряжение U2 конденсаторе 14 было бы отрицательным и выполнялось соотнощение/1).Запирание вентиля 1 осуЦ1ествляется путем включения вспомогательного тиристора 9., В этот момент к аноду тиристора 5 прикладывается отрицательное напряжение с конденсатора 10, что возможно благодаря наличию токоограничивающего эле мента 7, в качестве которого может быть использован резистор, дроссель и т.д. Через диоды 15 и 6 и тиристор 9 протекает ток, создаваемый разностью. напряжений 44 и и и 2: соответственно конденсаторов 10 и 14 UU U -U2K тиристору 5 прикладывается обратное напряжение и он запирается. Величина &U выбирается исходя из услоВИЯ надежногозапирания тиристора 5. Одно временно по низкоомной цепи (диод 6, тиристор 9, кондейсатор 10) происходит форсированный перезаряд паразитной входной емкости вентиля, что способствует быстрому его запиранию, Конденсатор 10 начинает перезаряжаться от источника 8, величина отрицательного напряжения на нем начинает уменьщаться и при достижении значения 0 диод 6 запирается. Напряжение смещения на управляющий электрод вентиля от источника 12 начинает подаваться через резистор 16. После окончания перезаряда конденсатора 10 до напряжения источника 8 тиристор 9 запирается и конденсатор 10 вновь начинает перезаряжаться, но уже от источника 12 через резистор 11. Повторное включение тиристора 5 возможно после Выключения тиристора 9. Предлагаемое тиристорное устройство управления обеспечивает быстрое включение электронных вентилей, что повышает эффективность их использования, например в высоковольтных прерывателях постоянного тока для защиты ответственных . потребителей, в высоковольтных импульсных модуляторах радиотехнических устройств и высокочастотных инверторах напряжения. Формула изобретения Тиристорное устройство для управления высоковольтным электроннолучевым вентилем, содержащее источник питания, подсоединенный через токоограничивающий элемент и основной тиристор, к управляющему электроду вентиля, шунтирующую цепь, состоящую из последовательно соединенных вспомогательного тиристора и гасящего конденсатора, параллельно которому через зарядный резистор подключен источник отрицательного смещения, о тичающееся тем, что, с целью првыщения надежности, оно снабжено последовательной RC-цепочкой, подключенной параллельно источнику смещения, причем общая точка RC-цепочки через диод, шунтированный резисором, соединена с управляющим электродом ентиля, резистор подключен к отрицательноу полюсу источника смещения, а конденсаор - к положительному полюсу. Источшосн информации. принятые во внимание при экспертизе, 1.Патент Швеции № 117120, кл. 21 d П2/03, 1943. 2.Авторское свидетельство СССР N 481964, л. Н 02 Н 7/10, 1974.