Устройство для моделирования тиристора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТИРИСТОРА, содержащее источник управляющего напряжения, ключевой транзистор, токозадакяций резистор и операционный усилитель, вход которого подключен к эмиттеру ключевого транзистора и к одному из выводов токозадающего резистора, другой вывод которого является информационным входом устройства, коллектор ключевого транзистора соединен с выходом источника управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности моделирования , оно содержит три коммутирующих диода, два из которых включены согласно соответственно между базой ключевого транзистора и выходом операционного усилителя и между входом операционного усилителя и его (Л выходом, третий коммутирующий диод подсоединен одним вьгоодом к выходу операционного усилителя встречно по отношению к первым двум коммутирующим диодам, а его другой вывод является выходом устройства. со Од Од

0% (1l) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОВЭ Л«

РЕСПУБЛИК дц G 06 С 7/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21 ) 3670895/ 24-2 4 (22) 02. 12 ° 83 (46) 15. 06. 85. Бюл. В 22 (72) Г.Д.Мещерин и В.И.Русаков (7 1) Саранский научно-исследовательпсаА проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники Завода "Электровыпрямитель" (53) 681.3(088.8) (56) 1. Стульников В.И и др. Моделирование полупроводниковых преобразователей. Киев, Изд-во "Техника", 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

В 570072, кл. G 06 G 7/48, 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТИРИСТОРА, содержащее источник управляющего напряжения, ключевой транзистор, токозадающий резистор и операционный усилитель, вход которого подключен к змиттеру ключевого транзистора и к одному из выводов токозадающего резистора, другой вывод которого является информационным входом устройства, коллектор ключевого транзистора соединен с выходом источника управляющего напряжения, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, оно содержит три коммутирующих диода, два из которых включены согласно соответственно между базой ключевого транзистора и выходом операционного усилителя и между входом операционного усилителя и его выходом, третий коммутирующий диод подсоединен одним выводом к выходу операционного усилителя встречно по отношению к первым двум коммутирующим диодам, а его другой вывод является выходом устройства.

1161966

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь .эовано в аналоговых и гибридных вычислительных машинах при моделировании вентильных преобразователей.

Известно устройство для моделирования тиристоров с выделением тока вентильной ветви моделируемого преобразователя или тока тиристора на выходе операционного усилителя с,не- 19 линейной обратной связью 1, Недостатком этого устройства является невысокая точность, которая определяется динамической погрешностью электромагнитного реле, вхо- д дящего в его состав.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для моделирования тиристора, содержащее операционный усилитель, 2р к суммирующей точке которого подключен входной резистор, а в цепь обратной связи операционного усилителя введен транзистор, эмиттер которого подключен к суммирующей точке операцион- Я ного усилителя, база — к его выходу, а коллектор транзистора соединен с источником управляющего напряже-ния «21 .

Недостатками известного устройствазО являются сравнительно низкий диапазон изменения выходного напряжения, определяющийся допустимым напряжением перехода база — эмиттер транзистора„ и с ниже нне точно сти моделиро в ан ия зя закрытого состояния реального тиристора иэ-за падения напряжения на переходе база — змиттер проводяще го транзистора.

Цель изобретения — повышение точности моделирования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для моделирования тиристора, содержащее источник управляющего напряжения, ключевой транзис- 65 тор, токозадающий резистор и операционный усилитель, вход которого подключен к эмиттеру ключевого транзистора и к одному из выводов токозадаю-щего резистора, другой вывод которо- A го является информационным входом устройства, коллектор ключевого транзистора соединен с выходом источника управляющего напряжения, содержит три коммутирующих диода, два из кото-И рых включены согласно соответственно между базой ключевого транзистора и выходом операционного усилителя и между входом операционного усилителя и его выходом, третий коммутирующий диод подсоединен одним выводом к выходу операционного усилителя встречно по отношению к первым двум коммутирующим диодам, а его другой вывод является выходом устройства.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит операционный усилитель 1, токозадающий резистор 2, источник 3 управляющего напряжения, ключевой транзистор 4, первый коммутирующии диод 5, второи коммутирующий диод 6, третий коммутирующий диод 7.

К входу операционного усилителя 1 подключены токозадающий.резистор 2 и эмиттер ключевого транзистора 4.

Коллектор ключевого транзистора 4 соединен с выходом источника 3 управляющего напряжения, коммутирующий диод 5 включен между базой ключевого транзистора 4 и выходом операционного усилителя 1. Коммутирующий диод 6 включен между входом и выходом операционного усилителя 1 согласно коммутирующему диоду 5. Коммутирующий аеоп 7 включен межпу входом операционного усилителя 1 и выходом устройства.

Устройство для моделирования тиристора работает следующим образом.

На информационный вход устройства подается изобпажение напвяжения на реальном тиристоре, а на выходе формируется изображение тока. Управление осуществляется подачей положительных импульсов от источника 3 управляющего напряжения на коллектор ключевого транзистора 4, работающего в инверсном режиме, Подача положительного напряжения на коллектор ключевого транзистора 4 соответствует отсутствию сигнала управления, а снятие положительного напряжения с коллектора ключевого транзистора 4 — наличию сигнала управления для устройства.

Нри подаче положительного управляющего напряжения на коллектор ключевого транзистора 4 коммутирующие диоды 5 и б находятся в открытом состоянии, а коммутирующий диод 7 в закрытом состоянии, независимо от полярности входного сигнала. На выходе операционного усилителя 1 появляется отрицательное напряжение рав4

Составитель А.Иаслов

Редактор Е. Копча Техред К.Гергель Корректор Л Вескид

Заказ 3971/52 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делим изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 11619 ное по величине напряжению на откры . том коммутирующем диоде б, которое отсекается от выхода устройства коммутирующим диодом 7. В результате, напряжение на выходе равно нулю, и устройство моделирует закрытое состояние тиристора.

При отрицательном напряжении на входе устройства и снятии положитель-. ного управляющего напряжения с кол- !О лектора ключевого транзистора 4 коммутирующие диоды 5 и 6 закрываются, а коммутирующий диод 7 открывается положительным сигналом с выхода операционного усилителя 1. На вы- 1$ ходе, устройства появляется напряжение, соответствующее изображению реального тока тиристора, и устрой.— ство моделирует открытое состояние тиристора. 20

Положительный сигнал с выхода операционного усилителя поддерживает . в закрытом состоянии коммутируюищй диод 5, ключевой транзистор 4 и коммутирующий диод 6 и при подаче. поло- .2$ жительного управляющего напряжения на коллектор ключевого транзистора 4, до момента достижения напряжением бб 4 на выходе операционного усилителя 1 нулевого уровня. Закрытое состояние коммутирующего диода 5 препятствует пробою перехода база — эмиттер ключево ro тран з ис тор а 4 при положительном сигнале с выхода операционного усилителя i который может быть значительно больше допустимого напряжения база — эмиттер ключевого транзистора 4.

При постоянно снятом напряжении управления устройство моделирует . ветвь преобразователя с диодом. При изменении типа проводимости транзистора, полярности управляющего напряжения и изменении полярности включения коммутирующих диодов на выходе устройства появляется отрицательное напряжение, соответствующее изображению реального тока тиристора.

Введение в предлагаемое устройство для моделирования тиристора коммутирующих диодов повышает выходное напряжение устройства до допустимого уровня, который определяется типом операционного усилителя, например до МОО В, повышает точность моделирования ветви преобразователя при ,закрытом состоянии тиристора.