Полупроводниковый ключ

 

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ КЛЮЧ, содержащий силовые транзисторы, коллекторы которых через соответствуйщие предохранители соединены с вьпсодной шиной, эмиттеры - с общей шиной, йазы - с шиной управления, а между общей шиной и выходной шиной включен источник постоянного напряжения через электронный ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены транзистор управления, диод, конденсатор и трансформатор, при этом эмиттер транзистора управления соединен с шиной управления и через диод - с его базой, которая через конденсатор соединена с общей шиной, коллектор транзистора управления через первичную обмотку трансформатора соединен с шиной источника постоянного напря (/) жения, вторичная обмотка.трансформатора соединена с входом управления электронного ключа, который выполнен на тиристоре.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (l1) (51)4 Н 03 К 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3747160/24-21 (22) 28.05.84 (46) 15.11.85. Бюл. N - 42 (71) Институт электродинамики АН УССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики АН УССР (72) Г.А.Москаленко, M.Ю.Красонтович, А.В.Козлов, А.Е.Скорубский и Ю.В.Козлов (53) 621.374.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 762185, кл. Н 03 К 17/60, 1980, Проблемы преобразовательной техники, Ч. Ш Киев: Наукова думка, 1983, с, 135. (54)(57) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ КЛЮЧ, содержащий силовые транзисторы, коллекторы которых через соответству(0щие предохранители соединены с выходной шиной, эмиттеры — с общей шиной, haзы — с шиной управления, а между общей шиной и выходной шиной включен источник постоянного напряжения через электронный ключ, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены транзистор управления, диод, конденсатор и трансформатор, при этом эмиттер транзистора управления соединен с шиной упразления и через диод — с его базой, которая через конденсатор соединена с общей шиной, коллектор транзистора управления через первичную обмотку трансформатора соединен с шиной источника постоянного напряжения, вторичная обмотка трансформатора соединена с входом управления электронного ключа, который выполнен на тиристоре.

1192133

BIiHHIIH

7173/57 Тираж 87) Подписное

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

Изобретение относится к импульсной технике, а точнее к устройствам для силовой коммутации токов в цепях постоянного тока.

Целью изобретения является повыше- 5 ние надежности работы полупроводникового ключа при выгорании в нем силового транзистора за счет снижения требований к величине напряжения источника постоянного напряжения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема полупроводникового ключа, Полупроводниковый ключ содержит силовые транзисторы 1, выводы эмиттеров которых соединены с общей шиной 2, выводы коллекторов через соответствующие предохранители 3 соединены с выходной шиной 4, а выводы баз соединены с входной шиной 5 управления, тиристор 6, вывод катода которого соединен с выходной шиной

4, вывод анода через источник постоянного напряжения 7 соединен с общей шиной 2, транзистор 8 управле- 25 ния, вывод базы которого соединен с входной шиной 5 и через диод 9 с его эмиттером, который одновременно соединен с общей шиной 2 через конденсатор IO коллектор через первич- З0 ную обмотку трансформатора 11 соединен с анодом тиристора, а вторичная обмотка трансформатора ll соединена с входом управления тиристора 6.

При этом между общей 2 и входной

5 шинами включен генератор 12 импульсов, а между общей 2 и выходной

4 шинами последовательно включены источник 13 электропитания и нагрузка 14. 40

Полупроводниковый ключ работает следующим образом.

При поступлении от генератора 12 импульсов положительного управляющего импульса силовые транзисторы 1 45 открываются, и нагрузка 14 подключается к источнику электропитания 13, Одновременно происходит зарядка конденсатора 10 через диод 9. При этом транзистор управления 8 и тиристор 50

6 закрыты, и источник постоянного напряжения 7 отключен от выходных шин 2,4.

При снятии управляющего импульса с входной шины 5 силовые транзисторы 1 запираются, а транзистор 8 управления открывается эа счет разрядки конденсатора 10 через переходы база — эмиттер транзистора 8 управлении и силовых транзисторов 1, В результате включения транзистора 8 управления происходит запуск тиристора 6 через трансформатор 11.

В случае, если все силовые транзисторы 1 исправны, при их запирании ток через нагрузку 14 прекращается, и все напряжение источника 13 электропитания прикладывается к выходной 4 и общей 2 шинам . Поскольку напряжение источника 7 постоянного напряжения выбирается меньшим, чем напряжение источника 13 электропитания, то тиристор 6 не включается из-за действия на его аноде отрицательного потенциала относительно катода. Если один из силовых транзисторов I вышел из строя, то тиристор 6 открывается и подключает источник 7 постоянного напряжения к выходной 4 и общей 2 шинам, что вызывает сгорание плавкого предохранителя 3 в цепи вышедшего из строя силового транзистора 1.

После сгорания предохранителя 3 ток в нагрузке 14 прерывается, и тиристор 6 запирается обратным напряжением источника 13 электропитания. Далее полупроводниковый ключ готов к работе.

Введение в полупроводниковый ключ транзистора управления, конденсатора, диода, трансформатора и замена диодного ключа на тиристор позволяет обеспечить выключение неисправного транзистора при любых соотношениях напряжений источника 13 электропитания и источника 7 постоянного напряжения, При этом процесс сгорания предохранителя происходит значительно быстрее, так как время включения тиристора составляет единицы микросекунд, а коммутируемая разрывная мощность может быть увеличена до заданного уровня.