Высоковольтный тиристорно-диодный блок

 

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТИРИСТОРНОДИОДНЫЙ БЛОК, содержащий цепь из последовательно включенных тиристоров и цепь из последовательно включенных диодов, конечные разноименные ---с.,, а выводы которых объединенВ, а также защитные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных резистора и конденсатора и подключена параллельно одному из тиристоров, отличающийс я тем, что, с целью надежности и снижения потерь энергии, каждая, из защитных цепей подключена к катоду тиристора свободным выводом конденсатора, а каждая из общих точек соединения резистора и конденсатора указанных защитных цепей, кроме последней, считая по направлению прямого тока, протекающего через диоды, соединена с катодом соответствующего диода. (Л

„„SU „„!! 45423

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(5!) Н 02 M 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3656387/24-07 (22) 28.10.83 (46) 15.03.85. Бюл. И - 10 (72) Н.И. Джус и А.С. Преображенский (71) Киргизский научно-исследовательский отдел энергетики (53) 621.314.2(088.8) (56) 1. Патент ФРГ Ф 1095384, кл. Н 02 M 1/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 366814, кл. Н 02 М 1/00, 1977. (54)(57) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТИРИСТОРНОДИОДНЫЙ БЛОК, содержащий цепь из последовательно включенных тиристоров и цепь из последовательно вклю.ченных диодов, конечные разноименные выводы которых объединенВ1, а также защитные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных резистора и конденсатора и подключена параллельно одному из тиристоров, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения потерь энергии, каждая.из защитных цепей подключена к катоду тиристора свободным выводом конденсатора, а каждая из общих точек соединения резистора и конденсатора указанных защитных цепей, кроме последней, считая по направлению прямого тока, протекающего через диоды, соединена с катодом соответствующего диода.

4 114

Изобретение относится к йреобразонательной технике и может быть использовано в высоковольтных полупроводниковых преобразователях.

Известна схема тиристорно-диодного блока, содержащая встречно-параллельно включенные цепи тиристоров с

1С-целями и диодов 1 ).

Недостатком такого устройства является отсутствие защиты тиристо- 10 ров от прямых перенапряжений, что требует увеличения количества последовательно включенных приборов. Это увеличивает массу, габариты и стоимость такого блока.

Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтный тиристорнодиопный блок, содержащий цепь иэ ! последовательно включенных тиристоров и цепь из последовательно включен"20 ных диодов, конечные разноименные выводы которых объединены, а также защитные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных резистора и конденсатора и подключена параллельно одному из тиристоров K2).

Недостаток этого устройства обнаруживается при рассмотрении режима включения тиристоров. Известно, что тиристоры обладают, запаздыванием при включении, равным 3-5 мкс для обычных высоковольтных тиристоров. При этом разброс времени включения по разным приборам составляет

О, 5-1, 5 мкс. При подаче импульса

3 управления к запоздавшим по включению тиристорам прикладывается повышенное напряжение. Обычно используемые в таких схемах лавинные диоды, шунтирующие тиристоры выходят

40 на лавину и пропускают ток в обратном направлении. При четкой регламентации такой режим для диодов допустим. Однако поскольку ток в лавин". ном режиме ограничивается только

45 параметрами нагрузки, он имеет относительно высокую величину. Этот ток увеличивает нагрев лавинных диодов и снижает надежность работы их

50 и блока в целом.

Цель изобретения — повьппение надежности и снижение потерь энергии.

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном тиристорно- 55 диодном блоке, содержащем цепь из последовательно включенных тиристоров и цепь из последовательно включен5423 ° 2 ных диодов, конечные разноименные выводы которых объединены, а также защитные цепи, каждая из кот орых состоит из последовательно соединенных резистора и конденсатора и подключена параллельно одному из тиристоров, каждая из защитных цепей подключена к катоду тиристора свободным выводом конденсатора, а каждая из общих точек соединения резистора и конденсатора указанных защитньтх цепей, кроме последней, считая по направлению прямого тока, протекающего через диоды, соединена с катодом соответствующего диода.

На фиг. 1 представлена схема высоковольтного тиристорно-диодного блока на фиг. 2 — часть схемы по фиг. 1 с запоздавшим во включении тиристором (показан пунктиром).

Высоковольтный тиристорно-диодный блок содержит цепь из последовательно соединенных тиристоров 1, параллельно каждому из которых включена защитная цепочка иэ конденсатора 2 и резистора 3. K цепи из последовательно соединенных.тиристоров подключена в обратном направлении цепь из последовательно соеди ненных лавинных диодов 4, катод каждого из которых соединен с общей точкой соединения конденсатора 2 и резистора 3 одной из защитных цепочек. Управляющие электроды тиристоров 1 соединены с формирователями 5

1 импульсов, которые подключены к источнику 6 первичных импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Блок является частью устройства для преобразования энергии. Это может быть инвертор напряжения, тогда .блок составляет ro одно плечо, или же широтно-импульсный регулятор посточиного тока, в котором блок используется в качестве ключевого элемента. При этом тиристоры пропускают прямой ток от источника в нагрузку, а диоды пропускают обратный ток рекуперируя энергию, запасенную в реактивных элементах нагрузки. От источника 6 импульсов на формирователи 5 периодически поступают импульсы, которые после преобразования попадают на управляющие электроды тиристоров 1.

Тиристоры включаются неодновременно из-за разброса характеристик.

На тиристорах, включающихся первыми, 1 1454

Фиг. 2

Составитель 10. Спивак

Редактор Н. Киштулинец Техред R.Кастелевич

Корректор М. Самборская

Заказ 1184/40 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

<филиал ППЛ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 напряжение падает до нуля, а все прямое напряжение, приложенное к блоку,, перераспределяется между еще не включившимися тиристорами, Когда это напряжение превысит напряжение лавинообразования диодов 4, они начинают проводить ток в обратном направлении. На фиг. 2 .показана часть блока с запоздавшим во включении тиристором 1, показанным пунктиром, стрелкой показан путь тока на этапе задержки включения. Как с )

4 видно из фиг. 2, ток при этом ограничивается резисторами 3. Таким образом, защитные цепочки, служащие для ограничения скорости нарастания напряжения на вентилях, в данном случае используются и для снижения величины тока в лавинных диодах 4., Благодаря этому снижается нагрев лавинных диодов, а это, в свою очередь, ведет к повышению надежности работы блока в целом.