Устройство для управления электронно-лучевым вентилем Советский патент 1982 года по МПК H02M1/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫМ ВЕНТИЛЕМ

1

Устройство относится к электротехнике и может быть использовано в быстродействующих выключателях постоянного тока, модуляторах и высокочастотных инверторах напряжения.

Известно устройство для управления электронным прибором, содержащее источник питания, основной ламповый ключ и источник отрицательного смещения, включенный последовательно с щунтирующим ламповым ключом 1.

Недостатком данного устройства является низкая скорость переключения электронного прибора из-за влияния сравнительно больщих фоходных емкостей и внутренних сопротивлений ламповых ключей, а также из-за отсутствия возможности форсирования переходных процессов. Наличие ламповых ключей снижает также надежность устройства.

Известен тиристорный выключатель постоянного тока, который состоит из главного тиристора, включенного последовательно с источником, отключающего тиристора, соединенного последовательно с дросселем и гасящим конденсатором.Параллельно конденсатору подключены последовательно соединенные вспомогательный тиристор и дополнительный дроссель 2.

Недостатком устройства является больщое время отключения нагрузки и подготовки ее к повторному включению.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для .управления электронно-лучевым вентилем, содержащее источник питания, включенный последовательно с токоограничивающим блоком и главным тиристором, защунтированным встречно-включенным диодом и подключенным к выводам для подключения к управляющему электроду электроннолучевого вентиля, щунтирующую цепь, со15стоящую из последовательно соединенных коммутирующего тиристора и гасящего конденсатора, включенную между анодом главного тиристора и источником отрицательного смещения, подключенным через резисторы 20 к выводу для подключения к управляющему электроду вентиля и общей точке коммутирующего тиристора и конденсатора 3.

Недостатком известного устройства является больщая длительность переднего фронта напряжения на омическо-емкостнои нагрузке, характерной для входной цепи электронных вентилей. Цель изобретения - повышение быстродействия при включении и выключении электронно-лучевых вентилей. Указанная, цель достигается тем, что устройство для управления электронно-лучевым вентилем снабжено цепочкой, состоящей из последовательно соединенных тиристора, зашунтированного встречно включенным диодом, и конденсатора, включенной параллельно вышеуказанной шунтируюш,ей цепи между токоограничиваюшим блоком и минусовой шиной источника питания. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит электронно-лучевой вентиль 1, управляющий электрод 2 которого через главный тиристор 3, зашунтированный встречно включенным диодом 4, и токоограничивающий блок 5, подключен к источнику 6 питания. Между анодом тиристора 3 и минусовой шиной источника питания включены две параллельные цепи, одна из которых состоит из последовательно соединенных коммутирующего тиристора 7 и гасящего конденсатора 8, а другая из последовательно соединенных тиристора 9, зашунтированного встречно включенным диодом 10, и конденсатора. 11. Общая точка тиристора 7 и конденсатора 8 через резистор 12 соединена с источником 13 отрицательного смещения, который через резистор 14 соединен также с управляющим электродом 2 вентиля 1. При необходимости для снижения тиристоров 3 и 9 последовательно с тиристором -9 может быть включена индуктивность. Вместо тиристоров 3, 7 и 9 могут быть использованы управляемые вентили другого типа, например тиратроны. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, когда тиристоры 3 7 и 9 закрыты, к управляющему электроду вентиля через высокоомный резистор 14 прикладывается запирающее напряжение источника 13. Конденсатор 8 заряжен до отрицательного напряжения источника 13, а конденсатор 11 до положительного напряжения источника 6. Для отпирания электроннолучевого вентиля 1 одновременно подаются импульсы на управляющие электроды тиристоров 3 и 9. Напряжение конденсатора 11 по низкоомной цепи тиристоров 3 и 9 прикладывается к входной цепи вентиля, представляющую собой омическоемкостную нагрузку. Всплеск тока форсированно перезаряжает входную емкость вентиля от отрицательного напряжения источника 13 до положительного напряжения конденсатора 11, формируя тем самым крутой передний фронт напряжения. После формирования переднего фронта ток управления вентилем обеспечивается источником 6. Запирание вентиля 1 осуществляется путем включения импульсом управления коммутирующего тиристора 7. В этот момент к аноду тиристора 3 прикладывается отрицательное напряжение конденсатора 8, что возможно при наличии токоограничивающего блока 5, и он запирается. В качестве блока 5 может быть использован резистор или цепочка со смещенным диодом, которая имеет малое падение напряжения. Входная емкость вентиля, заряженная до положительного напряжения, быстро перезаряжается до отрицательного напряжения конденсатора 8 по цепи управляющий электрод 2 - диод 4 - тиристор 7 - конденсатор 8 - катод вентиля. В дальнейЩем закрытое состояние вентиля поддерживается через резистор 14 источником ЛЗ смещения, мощность которого определяется током утечки входной цепи вентиля. После отпирания тиристора 7 конденсатор 8 начинает перезаряжаться от источника 6. При достижении на конденсаторе 8 положительного напряжения источника 6 тиристор 7 запирается. После этого начинается перезаряд конденсатора 8 до отрицательного напряжения источника 13. Устройство готово к повторному включению. Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется форсированный перезаряд входной емкости вентиля, в переходных режимах. Изобретение обеспечивает высокое быстродействие коммутирующих устройств, выполненных на базе электронно-лучевых вентилей, что позволяет повысить эффективность их использования в высоковольтных импульсных модуляторах и высокочастотных инверторах напряжения. Формула изобретения Устройство для управления электроннолучевым вентилем, содержащее источник питания, включенный последовательно с токоограничивающим блоком и главным тиристором, защунтированным встречно включенным диодом и подключенным к выводам для подключения к управляющему электроду электронно-лучевого вентиля, щунтирующую цепь, состоящую из последовательно соединенных коммутирующего тиристора и гасящего конденсатора, включенную между анодом главного тиристора и источником отрицательного смещения, подключенным через резисторы к вщводу для подкл:ючения .к управляющему электроду вентиля и общей точке коммутирующего тиристора- и конденсатора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия оно снабжено цепочкой, состоящей из последовательно соединенных тиристора, защунтированного встречно включенным диодом, и конденсатора, включенной параллельно вышеуказанной шунтирующей цепи между токоограничивающим блоком и минусовой шиной источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1. Патент Швеции № 117120, кл. 21 d2 12/03, 1943.

2.Патент ЧССР № 138114, кл. 21 d 12/03, 1973.

3. Elektrotechnik, Z. 1973, A94№9539542, 35, 36.