Устройство для управления полупроводниковыми ключами Советский патент 1982 года по МПК H02M1/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ

12 Устройство относится к преобразовательной технике и может быть использовано в формирователях импульсов управления тиристорс1ми и силовыми транзисторами. Известны устройства для управления тиристорами, содержащее транзистор с цепями смещения и тиристор 1 Недостатком указанных устройств является невысокая надежность. Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату является устройство для управления полупроводниковыми ключами, содержащее последовательно соединенные источник постоянного напряжения и стабилизато тока4 параллельно выходам которого подсоединены управляемый ключ и датчик напряжения, подключенный своим выходом к управляющему входу управляемого ключа, при этом параллельно датчику напряжения подсоединены вход ные обмотки h и ипульсных трансформаторов с последовательно соединенными транзисторными ключами, базы которых соединены с выходами блока управления, при этом выводы каждой вторичной обмотки импульсных трансформаторов через диоды подсоединены к кле КЛЮЧАМИ мгм соответственно для подключения управляющего электрода и катода тиристора 2. Недостатком известного устройства является невысокая надежность, обусловленная неоптимальностью формы выходных импульсов упЕ авления. Цель .изобретения - повышение надежности устройства за счет улучшения формы импульсов управления. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве каждый импульсный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой с последовательно соединенным дополнительным диодом, каждая из которых подключена параллельно датчику напряжения. На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема устройства) нафиг.2 - эпюра выходного импульса. Устройство (фиг.1) содержит источник 1 постоянного напряжения, соединен ный со стабилизатором 2 тока, транзисторы 3-5, импульсные трансформаторы 6-8, входные обмотки которых подсоединены между выходом стабилизатора 2 тока и коллекторами соответствующих транзисторов 3-5, а выходные обмоткичерез диоды к клеммам для подключения управляющих электродов соответст вуклдих полупроводниковых ключей 9-11 Управление транзисторами 3-5 осущ ствляется от предварительньлх каскгщо блока 12 управления. Выход стабилиза тора тока зашунтирован управляемым ключом 13, управляющий вход которого связан с выходом датчика 14 напряжения через релейный пороговый элемент 15. Каждый импульсный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой. 16, которая через дополнительный диод 17 подключена параллельно датчику напря жения. Устройство для управления силовым ключами работает следующим образом. Предварительные каскады блока 12 управления поочередно включают транзисторы 3-5, работающие в ключевом режиме.Стабилизированный ток, поступающий от дмпульсного стабилизатора 2 тока, поочередно подается через указанные транзисторы и импульсные трансформаторы 6-8 на управляющие переходы полупроводниковых ключей 9При отключении, например транзист ра 3, сразу без паузы происходит включение транзистора 4, при этом цепь для протекания тока стабилизатора 2 тока не разрывается/ одновр.еменно ток намагничивания импульсного трансформатора б через дополнительну обмотку 16 и диод 17 создает форсировку через импульсный трансформатор 7 для включения полупроводникового ключа 10. Когда происходит отключение транзистора, 4/ сразу выключается транзистор 5, и ток намагничивани трансформатора 7 через импульсный трансформатор 8 создает фороировку для включения полупроводникового клю ча 11. При пропадании управляющих импуль сов все транзистора 3-5 запираются. На выходе стабилизатора 2 тока возникают перенапряжения, которые через датчик 14 напряжения и релейный элемент 15 вызывают включение управляемого ключа 13. Напряжение на зажимах стабилизатора тока падает, релейный элемент 15 возвращается в исходное состояние управляемый ключ 13 запирается. Система работает, как стабилизатор напряжения на выходе стабилизатора токг, на холостом ходу и поддерживает заданное напряжение. При подаче очеедного управляющего импульса от лока 12 управления один из. транзисторов 3-5 включается, напряжение на зажимах датчика 14 напряжения паает и управляемый ключ 13 выключается. На фиг.2 дана форма выходного мпульса 18. Использование изобретения обеспеивает формирование импульса оптимальной формы, что позволяет уменьить ток.уставки стабилизатора тока, так как он. теперь необходим только для удержания тиристора во включенном, состоянии. Это в свою очередь снижает потери в устройстве и его габариты. Формирование импульсов оптимальной формы сокращает время включения тиристора и уменьшает мощность , рассеиваемую на управляющем электроде, т.е. повышает надежность. Формула изобретения Устройство для управления полупроводниковыми ключами, содержащее последовательно .соединенные источник постоянного напряжения и стабилизатор тока, параллельно выходам которого подсоединены управляемый ключ и датчик напряжения, подключенный своим выходом к управляющему входу управляемого ключа, при этом параллельно датчику напряжения подсоединены входные, обмотки п импульсных трансформаторов .с последовательно соединенными транзисторными ключам и, базы которых соединены с выходами блока управления, при 3iTOM выводы каждой вторичной обмотки импульсных трансформаторов через диоды подсоединены к клеммам соответственно для подключения управляющего электрода и катода тиристора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности включения ключей, в нем каждый импульсный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой с последовательно соединенным дополнительным диодом, каждая из которых подключена параллельно датчику напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 478398, кл. Н 02 М 1/08, 1975. 2,Авторское свидетельство СССР по заявке 2800649/24-07, кл. Н 02 М 1/08, 1979.