Устройство для определения перегрузочной способности тиристоров Советский патент 1982 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля параметров тиристоров. Известно устройство для определения перегрузочной способности тиристоров, содержащее источник импульсов ударного тока, шунт, блок управления, блок индикации, блок вре менной задержки и источник тестового сигнала in. Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная погрешностью в определении ка температуры тиристорной структуры, так и предельной амплитуды тока. Наиболее близким по технической сущности к изобретению являетсяустройство для определения перегрузочной способности тиристоров, содержащее источник импульсов тока перегруз ки, шунт, разделительные диоды, блок запуска, резистор, автоматический регулятор амплитуды испь1тательных импульсов тока, источник тестового сигнала, блок индикации и автономный источник опорного сигнала 21. Однако у этого устройства низкая точность, обусловленная погрешностью в измерении температуры включенной области, выполняемом по длительности остывания этой области до температуры собственной проводимости. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель .достигается тем, что в устройство для определения перегрузочной способности тиристоров, содержащее источник импульсов тока перегрузки, шунт, разделительные диоды, блок запуска, резистор, автоматический регулятор амплитуды испытательных импульсов тока, источник тестового сигнала, блок индикации, состоящий из датчика длитель-ности тестового сигнала, элемента совпадения и счетчика импульсов тока перегрузки, вход которого соединен

с первым выходом датчика длительности, тестового сигнала, второй выход которого соединен с первым входом элемента совпадения, второй вхо которого соединен с автономным источником опорного сигнала, входы датчика длительности тестового сигнала подключены к выводам резистора, первый вывод источника импульсов тока перегрузки через последовательно соединенные шунт и первый раздели тельный диод соединен с катодом испытуемого тиристора, анод которого подключен к земле и через резистор к первому выводу источника тестового сигнала, второй вывод которого соединен через второй разделительный диод с катодом испытуемого тиристора , управляющий электрод которого соединен с блоком запуска, выход автоматического регулятора амплитуды испытательных импульсов тока соединен с управляющим входом источника импульсов тока перегрузки, второй вывод которого соединен с землей, введен вычитающий блок, причем выход элемента совпадения блока индикации соединен с первым входом вычитающего блока, второй вход которого соединен с счетчиком импульсов тока перегрузкиблокр индикации, выход вйчитающего блока соединен с входом автоматического регулятора амплитуды испытательных импульсов тока.

Вычитающий блок состоит из элемента управления, двух счетчиков и дешифратора, причем первый вход вычитающего блока соединен с первыми входами счетчиков, вторые входы которых через элемент управления соединены с вторым входом вычитающего блока, выход которого через последовательно соединенные дешифратор и второй счетчик соединен с выходом первого счетчика.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 импульсов тока перегрузки, блок 2 запуска, источник 3 тестового сигнала, испытуемый тиристор Ц, автоматический регулятор 5 амплитуды испытательных импульсов тока, шунт 6, разделительные диоды 7 и 8, резистор 9. блок 10 индикации, состоящий из датчика 11 длительности тестового сигнала, элемента 12 совпадения и счетчика 13 импульсов тока .

перегрузки, автономный источник I опорного сигнала и вычитающий блок 15f состоящий из элемента 16 управления, синхронизированного с блоком 10 индикации по моменту окончания тестового сигнала через датчик 11, счетчиков 17 и 18 и дешифратора ig.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 импульсов тока перегрузки формирует импульс тока проходящего через тиристор Ц. От источника 3 по цепи 8-4-9 протекает малой величины ток, длительность протекания

5 которого соответствует времени осты|Вания включенной области тиристора до температуры собственной проводимости. Момент остывания до этой температуры может регистрироваться,

J) например, по моменту выключения тиристора. Датчик длительности импульса 11, подключенный входом к резистору 9, формирует импульс по длительности, равной времени остывания

5 включенной области тиристора, включая при этом составляющую токов утечки. Выходной сигнал с датчика 11 поступает на один из входов элемента 12 совпадения, на счетчик 13 имQ пульсов тока перегрузки и на вход синхронизации вычитающего блока 15. Элемент 16 управления вычитающего блока 15 по окончании этого импульса вырабатывает сигнал, подготавливающий счетчики 17 и 18 к прохождению следующего импульса тока перегрузки, а именно: код, содержащийся в счет- чике 17, переписывается в счетчик 18, а в сетчик 17 записывается.число N, соответствующее предельной разности времен выключения (времени остывания) тиристора. На другой вход элемента 12 совпадения подключен автономный источник 14 опорного сигнала, в качестве которого может быть использован кварцевый генератор опорной частоты. При совпадении сигналов на входах элемента 12 с его выхода на вход вычитающего блока 15 поступают импульсы стабильной частоты, задаваемой источником 14,

причем число импульсов связано с длительностью времени остывания. 3 вычитающем блоке 15 эти импульсы по. ступают на первые входы счетчиков

17 и 18, которые управляются элементом 16. Если разница времен остывания, соответствующих двум последовательным импульсам меньше заданНОЙ величины (она определяется экспериментально для каждого типа тиристоров), то вычитающий блок 15 не вырабатывает сигнал, блокирующий ав томатический регулятор 5, и при появлении управляющего сигнала с блока 2 через тиристор k по цепи 1-6-7 проходит импульс тока с большей величиной dJ/dt. По цепи 9 -12-15 в вычитающий блок 15 поступает большее количество импульсов и измеряется разность времен-остывания. И так до тех пор, пока эта разность не достигнет предельной величины. При этом сигналом с вычитающего блока 15 блокируется автома тический регулятор 5 и источник 1. В начальное состояние вычитающий блок 15 перед прохождением первого импульса силового тока приводится кнопкой Сброс на чертеже не показана) . При этом счетчик 17 устанавливается в положение, соответствующее количеству импульсов источ ника 1, содержащих в предельной разнице времен выключения для данного шага приращения dl/dt, а в счетчик 19 записывается максимально возможное число. После прохождения первого импульса силового тока счетчик 17 суммирует установленное количество импульсов, эквивалентное предельной разности времен выключения с импульсами, пришедшими от элемента 12 (N+n), а счетчик 18 вычитает из заведомо большего числа количество импульсов источника I, пришедших с выхода элемента 12. Поскольку амплитуда первого импульса заведомо мала, дешифратор 19 стоящий на выходе блока 15. заведомо не приводится в нулевое состояние и с дешифратора 19 не поступает сиг нала, блокирующего автоматический регулятор 5 (источник 1 подготавливается к формированию второго импул са силового тока с большим dJ/dt). Одновременно сигналом с элемента 1б управления счетчики подготавливаются к операциям, соответствующим последующему импульсу силового тока. При прохождении второго импульса силового тока, по цепи 1 -12-15 лро ходит п импульсов, причем , так как больше время остывания. Поступающие импульсы с элемента 12 сквадываются в cчeтчиke 17 () и вычитаются в счетчике 18, ( n -При N- п.- п, с дешифратора 19 Не поступает сигнал, блокиру10 чий автоматический регулятор 5, и формируется следующий импульс силового потока.И так до тех пор, пока после -1 -го импульса силового тока не будет N П., когда дешифратор 19 блокирует автоматический регулятор 5 и формирование импульсов силового тока прекращается. Коли чество импульсов силового тока, прошедших через тиристор и записанных счетчиком 13 при известном законе изменения dJ/dt (или амплитуды), определяет предельное значение (U/dt тиристора. Формула изобретения 1. Устройство для определения перегрузочной способности тиристоров, содержащее источник импульсов тока перегрузки, шунт, разделительные диоды, блок запуска, резистор, автоматический регулятор амплитуды испытательных импульсов тока, источник тестового сигнала, блок индикации, состоящий из датчика длительности тестового сигнала, элемента совпадения и счетчика импульсов тока перегрузки, вход которого соединен с первым выходом датчика длительности тестового сигнала, второй выход которого соединен с первым входом элемента совпадения, второй вход которого соединен с автономным источником опорного сигнала, входы датчика длительности тестового сигнала подключены к выводам резистора, первый вывод источника импульсов тока перегрузки через последовательно соединенные шунт и первый разделительный диод соединен с катодом испытуемого тиристора, анод которого подключен к земле и через резистор - к первому выводу источника тестового сигнала, второй вывод которого соединен через второй разделительный диод с катодом испытуемого тиристора, управляющий электрод которого соединен с блоком запуска, выход автоматического регулятора амплитуды испытательных импульсов тока соединен с управляющим входом источника импульсов тока перегрузки, второй вывод которого со единен с землей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения , в него введен вычитающий блок, причем выход элемента совпадения блока индикации соединен с первым входом вычитающего блока, второй вход KOTopoj-o соединен сЬ счетчиком импульсов тока перегрузки блока индикации, а выход вычитаю щего блока соединен с входом автома тического регулятора амплитуды испы тательных импульсов тока, 2. Устройство по П.1, о т л ич и ю щ е е с я тем, что вычитающий блок состоит из элемента уп- , равления, двух счетчиков и дешифратора, причем первый вход вычитающего 6 5лока соединен с первыми входами счетчиков, вторые входы которых через элемент управления соединены с вторым вхрдом вычитающего блока, выход которого через последовательно соединенные дишифратор и второй счетчик соединен с выходом первого счётчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1.Авторское свидетельство СССР № SOijgeg, кл. G 01 R 31/26, 1976 г. 2.Авторское свидетельство СССР fP 71150, кл. G 01 R 31/26, 1978 г. (прототип),