Устройство для управления полупроводниковым переключающим элементом Советский патент 1982 года по МПК H02M1/08 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления полупроводниковыми элементами.

Известны устройства для управления полупроводниковыми переключающими эле-5 ментами, содержащие импульсный трансформатор, диод, резистор и клеммы для подключения переключающего элемен- -- ,0

Недостатком известных устройств яв-

ляется значительная мощность, рассеиваемая на переключающем элементе.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату является формирователь импульсов управления вентильным преобразователем, содержащий импульсный трансформатор, входная обмотка которого подсоединена одним выводом 1C клемме для подключения положительного вывода источника питания и вторым выводом к одной из клемм для подключения переключающего элемента.

вторая клемма для подключения которого соединена с клеммой подключения минусового вывода источника питания, два диода, резистор, конденсатор и катушку индуктивности 2.

Недостатком известного устройства также является значительная мощ-i ность, рассеиваемая на переключащем элементе.

Цель изобретения - снижение потерь мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве один вывод выходной обмотки трансформатора соединен с противоположным выводом входной обмотки и второй ее вывод соединен с катодом первого диода, анод которого соединен с анодом второго диода, подсоединенного своим катодом к клемме для подключения минусового вывода источника питания, при этом второй диод зашунтирован цепью из последовательно соединенных катушки индуктивности и резистора, параллельно которому подключен конденсатор. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства для управления полупроводниковым переключакхцим элементом; на фиг. 2 эпюра .тока, поясняющая его работу. Устройство для управления полупро водниковым переключающим элементом, содержит (фйг. 1) импульсный трайсформатор 1, подключенный к одному из выходных выводов переключающего элемента 2 и к катоду первого диода 3 с накоплением заряда, анод которого соединен с анодом второго ирда , зашунтированного цепью, состоящей из последовательно включенных катушки и и конденсатора 6, придуктивнОсти 5 конденсатору 6 подчем параллельно ключен резистор 7. При этом катод ди ода , резистор 7 конденсатор 6 и второй выходной вывод переключающего элемента 2 подключены к Общей шине. Устройство работает следующим образом. При включении переключа.ющего элемента 2 на выводе импульсного трансформатора 1, соединенном с катодом первого диода 3, появляется отрицательный потенциал. При этом первый диод открывается и начинается этап накопления заряда в базе диода 3 (см фиг. 2). Характер нарастания тока, протекающего через диод 3 в начале этапа накопления заряда, определяется только индуктивностью 5. Далее по мере заряда конденсатора 6 на резисторе 7 нарастает напряжение. Величина тока через диод 3 в этот пери од изменяется мало, а при накоплении энергии в конденсаторе 6, достаточной для совершения апериодического колебательного процесса (обмен энергией с индуктивностью 5), ток начина ет быстро нарастать. Электрические параметры катушки индуктивности 5 « конденсатора 6 и резистора 7 рассчитываются так, чтобы к моменту смены полярности на источнике импульсного напряжения 1, ток накопления заряда в диоде 3 достигал заданного значения. При смене полярности на источнике импульсного напряжения 1 начинается, этап рассасывания неосновных носителей, накопленных в базе диода З-на этапе протекания прямого тока, и восстановления обратного со- . противления. Использование изобретения обеспечивает значительное снижение суммарной мощности, рассеиваемой в перет ключающем элементе, на диоде и резисторе в период открытого состояния переключающего элемента. Оормула изобретения Устройство для управления полупроводниковым переключающим элементом, содеращее импульсный трансформатор, входная обмотка которого подсоединена одним выводом к клемме для подключения положительного вывода источника питания, а вторым выводом к одной из клемм для подключения.переключающего элемента, вторая клемма для подключения которого соединена с клеммой для подключения минусового вывода источника питания, два диОда, peзиctop, конденсатор и катушку индуктивности, отличающ ее с я тем, что, с целью снижения потерь мощности, в нем один вывод выходной обмотки трансформатора соединен с противоположным выводом входной обмОтки и второй ее вывод соединен с катодом первого диода, анод которого соединен с анодом второго диода, подсоединённого своим катодом к клемме для подключения минусового ёывода источника питания, при этом второй диод зашунтирован цепью из последовательно соединенных катушки индуктивности и резистора, параллельно которому подключен конденсатор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Охотников В.А. и др. Методы снижения мощности, рассеиваемой в высоковольтных транзисторах преобразователей напряжения промышленных сетей. Электронная техника в автоматике. Вып. 11, М., Сов.радио, 1980, с. 100. 2.Авторское свидетельство СССР №500877, кл. Н 02 М 1/08, 1966.

Фиг.2