Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя Советский патент 1983 года по МПК H02M1/08 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВШИ ПРИБОРАМИ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Устройство относится к преобразовательной технике и может быть испол зовано для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя . По основному авт.св. № 858203 известно устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя, содержащее фазосдвигащий мост, два резистора нагрузки и две ключевые схемы, каждая из которых состоит из накопительного конденсатора и тиристора, включенные через разделительные диоды в диагональ фазосдвигащего моста, при чем накопительный конденсатор одной ключевой схемы включен в цепь катода тиристора другой ключевой схемы, при этом отрицательная обкладка накопительного конденсатора одной Ключевой схемы соединена с катодом тиристора той же ключевой схемы и через включенный в проводящем направле НИИ первыйразделительный диод с его управляющим электродом, а положительная обкладка накопительного конденсатора через резистор нагрузки соединена с анодом того же тиристора и ч& рез включенный в непроводящем направлении второй разделительный диод с катодом тиристора другой ключевой схемы 11 3. Недостатком известного устройства является значительный разброс по амплитуде формируемых импульсов, .обусловленный большим разбросом дифференциального сопротивления перехода управляющий электрод-катод тиристоров, и невысокий коэффициент полезного действия. Целью изобретения является по|ышение стабильности амплитуды формируемых импульсов и коэффициента полезного действия. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя дополнительными диодами, каждый из которых подключен своим анодом к упрааляющему электроду и катодом - к аноду соответствующего тиристорного ключа. На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя; на фиг. 2, 3 графики, поясняющие его работу. Устройство (фиг.1 ) додержит входной трансформатор.1, переменный рези тор 2 и конденсатор 3, образующие фа засдвигающий мост, две ключевые схемы, состоящие из тиристоров 4 и 5 с накопительными конденсаторами 6 и 7 и включенные в диагональ фазосдвигающего моста через разделительные диоды 8-11. Положительные обкладки накопительных конденсаторов 6 и 7 чере резисторы нагрузки 12, 13 подключены к тиристорам k и S- Дополнительны диоды 1, 15 включены так, что анод каждого из них подсоединен к управ тющему электроду тиристора одной из ключевых схем, а катод - к аноду того же тиристора. Устройство работает следующим образом. В полупериод, когда напря.жения на диагонали фазосдвигающего моста приложен к средней точке вторичной обмотки трансформатора 1, а минус - к общей точке соединения элементов плеч фазосдвигающего моста происходит заряд конденсатора 7 по цепи средняя точка вторичной обмотки трансформатора 1 - переход управляющий электрод - катод тиристора 5 диод 10 - конденсатор 7 диод 11, общая точка элементов, включенных в плечи фазосдвигающего моста. Ток перехода управляющий электрод-катод Тиристора 5, являющийся одновременно зарядным током конденсатора 7, в начальный момент времени имеет максимальную величину, в связи с чем тиристор практически мгновенно открывается по цепи анод-катод. Большая часть зарядного тока накопительного конденсатора 7 протекает по цепи средняя точка вторичной обмотки трансформатора 1 - диод , переход ан д-катод тиристора 5 диод 10, конденсатор 7 - диод 11 - обо|ая точка элементов, включенных в плечи фазосдвигающего моста (фиг.2). Напряжение на конденсаторе 7 возрастает по синусоидальному закону до амплитудного знаСчения напряжения на диагонали фазосдвигающего моста (фиг.Зб), диоды 10, 11 не дают возможности разряжаться конденсатору 7 при последующем уменьшении напряжения на диагонали фазосдвигающего моста в промежуток времени 90-180 эл.град. В момент времени, соответствующий 180 эл.град., когда на средней точке трансформатора 1 приложенное напряжение меняет знак с плюса на миНус а на общей точке элементов фазосдвигающего моста - с минуса на плюс появляется ток заряда конденсатора 6, который протекает по цепи общая точка элементов, включенных в плечи фазосдвигающего моста - переход управляющий электрод - катод тиристора 4 - диод 9 конденсатор 6 - диод 8 - средняя тонка вторичной обмотки трансформатора 1. После включения тиристора 4 большая часть зарядного тока конденсатора 6 протекает по цепи общая точка элементов, включенных в плечи фазосдвигающего моста - диод 15 - переход анод-катод тиристора 4 - диод 9 - конденсатор б - диод 8 - средняя точка вторичной обмотки трансформатора 1. После включения тиристора k происходит разряд конденсатора 7 по цепи положительная обкладка конденсатора 7 - резистор 13 - переход анод-катод тиристора k - отрицательная обкладка конденсатора 7. В связи с тем, что время включения тиристора сравнительно мало, на резисторе нагрузки 13 формируется импульс с крутым фронтом (фиг.3&). Возникновение импульса всегда связано с моментом перехода синусоидального напряжения на диагонали фазосдвигающего моста через нуль из положительного значения в отрицательное, что обеспечивает высокую точность следования формируемых импульсов . . Устройство позволяет получить за период два импульса, сдвинутых относительно друг друга на 180 эл.град., так как когда плюс приложен к средней точке вторичной обмотки трансформатора 1, а минус - к общей точке элементов плеч фазосдвигающего моста, конденсатор 7 заряжается, а конденсатор 6 разряжается, что.вызывает появление на резисторе 12 импульса с крутым фронтом. В. полуперид, когда минус приложен к средней точке вторичной обмотки трансформатора 1, a. плюс - к общей точке элементов фазосдвигающего моста конденсатор 6 заряжается, а конденсатор 7 разряжается, вызывая при этом появление на резисторе нагрузки 13 импульса с крутым фронтом. Сдвигая напряжение диагонали фазосдвигающего моста относительно напряжения сети, осуществляют сдвиг формируемых импульсов. V Зарядный ток накопительных конденсаторов является суммарным током цепи управляющий электтэод-катод тиристора и дополнительный диод. Чем больше величина дифференциального сопротивления перехода управляющий электродкатод тиристора по сравнению с суммарным дифференциальным сопро гивлением перехода анод-катод тиристора, тем большая величина тока заряда накопительного конденсатора протекает через дополнительный диод. Величина зарядного тока конденсатора практически неизменна. Таким образом, наличие -дополнительных диодов 14, 15 позволяет уравнять зарядные копительных конденсаторов 6, 7 Фиг что позволяет получить на сопротивлениях нагрузки импульсы ки равной амплитудой (фиг.36,о).

I

- f( «g

/ 98

11

&

Г, Предлагаемое устГ ойство обладает олее высоким коэффициентом полезноо действия, так как рассеиваемая ощность в дополнительном диоде и пееходе анод-катод тиристора при протекании зарядного тока конденсатора еньше, чем при его протекании только через переход управляющий электродкатод тиристора. формула изобретения Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя по авт.св. № отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности амплитуды формируемых импульсов и коэффициента полезного действия, оно снабжено двумя дополнительными диодами, каждый из которых подключен своим анодом к управляющему электроду и катодом - к аноду соответствующего тиристорного ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство CULr (f 858203, кл. Н 02 Р 13/16, 1980.

а

t5

гх

И/.2

(4)i

dot

jfffM град

/

W

tJi

e

II.

B

i/.

f2

CJt

wt

tob

ij