Устройство для управления тиристором

 

Изобретение относится к системам управления тиристорами и может найти применение в различных электротехнических устройствах. Целью изобретения является п овышение надежности; работы устройства для управления тиристором. При появлении отрицательного напряжения на аноде тиристора 10, когда потенциал катода динистора 17 относительно его анода становится меньше на величину пробоя, динистор 17 открывается. При этом от источника 12 постоянного напряжения через резистор 11, конденсатор 16, динистор 17, диод 18 протекает ток, вызывающий почти полное падение напряжения источника 12 на резисторе 1 1, которое направлено встречно отпирающему импульсу и при заряженном конденсаторе 4 компенсирует его полностью . Т.о., устройство обеспечивает удержание отпирающего импульса на в.сем интервале проводимости тиристора 10 и снятие импульса-при появлении отрицательного напряжения на его аноде . 1 ил. - в (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!$) (5ц 4 Н 02 М 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3>, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3945094/24-07 (22) 22.08.85 (46) 07. 09. 88. Бюл. )(33 (75) E.È. Кожанов, Ю. В . Ермолаев, А.А.Мишустин и Ок Ден Ким (53) 62 1 . 316. 72 7 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 801220, кл. Н 02 M 1/08, 1979.

Писарев А.Л., Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями. — М.: Энергия, 1975, с. 240, рис. 6.25. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОМ (57) Изобретение относится к системам управления тиристорами и может найти применение в различных электротехнических устройствах. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства для управлеI ния тиристором. При появлении отрицательного напряжения на аноде тиристора 10, когда потенциал катода динистора 17 относительно его анода становится меньше на величину пробоя, динистор 17 открывается. При зтом от источника 12 постоянного напряжения через резистор 11, конденсатор 16, динистор 17, диод 18 протекает ток, вызывающий почти полное падение напряжения источника 12 на резисторе

11, которое направлено встречно отпирающему импульсу и при заряженном конденсаторе 4 компенсирует его полностью. Т.о., устройство обеспечивает удержание отпирающего импульса на всем интервале проводимости тиристора 10 и снятие импульса при появлении отрицательного напряжения на его аноде. 1 ил.

1422321

Изобретение относится к системам управления тиристорными преобразовафелями и может найти применение в различных электротехнических устройСтвах.

Целью изобретения является повышение надежности устройства для управления тиристором путем управления моментом снятия управляющего импульСа при появлении отрицательного напряжения на аноде тиристора.

На чертеже представлена схема устройства для управления тиристором.

Устройство для управления тиристором содержит импульсный трансформатор

1, управляемый фазбсмещающим устройСтвом — пачками прямоугольных импульеов, диодный мост 2, катодный выход которого соединен с резистором 3 и конденсатором 4 узла 5 форсировки отпнрающего импульса. Выход узла 5 фор ировки соединен с резистором 6, ано ом динистора 7 и катодом диода 8, составляющими ключевой элемент 9. Резистор 6 соединен с анодом управляемого данным устройством тиристора 10. Катод динистора 7 и анод диода 8 подсоединены к резистору 11 и положительному полюсу источника 12 постоянного напряжения, которые входят в узел 13 формирования запираю- . щего импульса, содержащего также резисторы 14 и 15, конденсатор 16 динистор 17 и диод 18. Причем катод диода 18 соединен с отрицательным полюсом источника 12, а его анод с катодом динистора 17 и резистором 14, который подключен к аноду THpHcTopR

10. Анод динистора 17 соединен с параллельно включенными резистором 15 и конденсатором 16, подключенными к резистору 11 и управляющему, электроду тиристора 10. К управляющему электроду тиристора 10 подключены также параллельно соединенные конденсатор 19 и резистор 20 узла 21 форМирования дежурного импульса, резистор 22 и катод стабилитрона 23 узла

24 отрицательного смещения. Резистор, 22 подключен к отрицательному полюсу источника 25 постоянного напряжения, положительный полюс которого и анод стабилитрона 23 соединены с катодом тиристора 10.

Не подключенные к управляющему электроду тиристора 10 выводы конден сатора 19 и резистора 20 связаны с анодом светодиода оптрона 26, катод которого соединен через резистор 27 с катодом тиристора 10. Катод фоторезистора оптрона 26 связан с катодным выходом диодного моста 2, а анод фототиристора — с положительным полюсом источника 28 постоянного напря-, жения, отрицательный полюс которого связан с катодом тиристора 10. Эле менты 26 — 28 входят в узле 21 формирования дежурного импульса 21.

Устройство для управления тиристором работает следующим образом.

В исходном состоянии динистор 17

15 открыт, от источника. 12 по цепи резисторы 11 и 15 — динистор 17 — диод

18 протекает ток, создавая незначительное падение напряжения на резисторе 11 и падение напряжения на ре2р зисторе 15, близкое по Величине к напряжению источника 12 (сопротивление резистора 11 много меньше сопротивления резистора 15). Конденсатор 16 заряжен до величины, близкой напряже-

25 нию источника 12. От источника 25 постоянного напряжения через стабилитрон 23 и резистор 22 течет ток, создавая незначительное падение на" пряжения на стабилитроне 23 по пря3р мой ветви вольтамперной характерис-! тики, которое является отрицательным смещением на управляющем электроде . тиристора 10. Конденсатор 19 узла 21 формирования дежурного импульса не заряжен. В мОмент пОЯВления пОложительного напряжения на аноде тиристора 10, превышающего напряжение про. боя динистора 7, динистор 7 открывается.

40 Ток, протекающий по цепи анод тиристора 10 — резистор 6 — динистор 7резистор 11 — стабилитрон 23 — катод тиристора 10, ограничен значительной величиной резистора 6 и всегда мень45 ше тока, протекающего через стабилитрон 23 от источника 25 отрицательного смещения, и на стабилитроне 23 сохраняется отрицательная полярность.

Момент появления и продолжительность пачки прямоугольных импульсов на вторичной обмотке трансформатора 1 определяются сигналом фазосмещающего устройства. Широкий импульс, сформированный диодным мостом 2, по амплитуде равен напряжению прямоугольных импульсов с трансформатора 1, пусть о около 25 В. Если динистор 7, противное напряжение которого выбранс более входного, т.е. более 25 В, не был

1422321

35

45 предварительно открыт. положительным напряжением на аноде тиристора 10, то на управляющий электрод тиристора

10 отпирающий импульс не проходит.

При открытом динисторе 7 широкий управляющий импульс. с диодного моста 2 проходит на управляющий электрод тиристора 10 по цепи разряженный конденсатор 4 узла 5 форсировки отпирающего импульса — открытый динистор 7— резистор 11 — управляющий электрод тиристора 10 — катод тиристора 10.

Форсированное напряжение на управляющем электроде тиристора 10 ограничивается стабилитроном 23 на уровне

15 В. При появлении отпирающего импульса через светодиод оптрона 26 проходит импульс зарядного тока конденсатора 19, величина которого ограничивается резистором 27. Этот импульс включает фототиристор оптрона 26, и в.цепи прохождения отпирающего импульса для тиристора 10 оказывается включенным источник 28 напряжением

50 В. Таким образом формируется дежурный импульс, который удерживается до появления отрицательного напряжения на аноде тиристора 10. Длительность дежурного импульса не зависит от продолжительности пачки импульсов

ФСУ. По мере зарядки конденсатора

4 амплитуда отпирающего импульса снижается по экспоненте до напряжения около 8 В не сразу, а с того момента, когда напряжение на управляющем электроде тиристора 10 становится меньше напряжения стабилитрона 23. До ука1занного момента амплитуда отпирающего импульса удерживается на уровне напряжения стабилизации около 15 В.

К моменту появления отпирающего импульса конденсатор 16 заряжен через открытый динистор 17 до напряжения, близкого напряжению источника

12 (около 20 В) . При появлении отпирающего импульса падение: напряжения на резисторе 11 вызывает прекращение тока через динистор 17 и его выключение. Конденсатор 16 разряжается через резистор 15, При появлении отрицательного напряжения на аноде тиристора 10, когда потенциал катода динистора 17 относительно его анода становится меньше на величину напряжения пробоя, динистор 17 открывается. При этом от источника 12 по цепи резистор 11 — конденсатор 16 открытый динистор 17 — диод 18 протекает ток, вызывая при незаряженном конденсаторе 16 почти полное падение напряжение источника 12 на резисторе

11. Это падение напряжения направлено встречно отпирающему и при заряженном конденсаторе 4 компенсирует, его полностью. Динистор 7 и фототиристор оптрона 26 выключаются, и схема приходит в исходное состояние °

Диод 8 предназначен для защиты динистора 7 от обратного напряжения, резистор 20 обеспечивает цепь разрядки конденсатора 19, а диод 18— снижение потенциала катода закрытого динистора 17 относительно его анода при нарастании отрицательного напряжения на аноде тиристора 10.

Таким образом, устройство для управления тиристором обеспечивает удержание отпирающего импульса на всем интервале проводимости тиристора и снятие импульса при появлении отрицательного напряжения на аноде тиристора. При этом отсутствие отпирающего импульса однозначно соответствует закрытому состоянию тиристора. Это свойство устройства для уп.равления тиристором можно использо30 вать для создания надежной схемы датчика состояния группы тиристоров в быстродействующих тиристорах, приводных с раздельным управлением.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристором, содержащее входной импульсный трансформатор, выводы вторичной обмотки которого подключены к входу выпрямителя, тиристорную оптопару, параллельно соединенные первый кокс денсатор и первый резистор, второй конденсатор и второй резистор, третий р езистор, предназначенный для ,подключения в цепь управляющего электрода тиристора, четвертый резистор, один вывод которого соединен с катодом светодиода тиристорной оптопары, 50 пятый резистор ° opHH вывОд KQTopo»

ro предназначен для соединения с т управляющим электродом тиристора, -первый диод, о т л и ч а ю щ е е с, я тем, .что, с целью повышения надежности введены втОрОй диод первый и второй динисторы, третий конденсатор,. стабилитрон,. шестой, седьмой, восьмой резисторы и три источника постоянного напряжения, причем первый вы1422321

Составитель А.Меркулова

Редактор О.Головач Техред М. Ходанич Корректор А.Обручар

Заказ 4437/53 Тираж áá5 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. ПроектHPR ц ход выпрямителя соединен с точкой . соединения первых выводов первого конденсатора и первого резистора, вторые выводы которых соединены с

5 первым выводом шестого резистора,второй вывод которого соединен с первым выводом седьмого резистора и предназ начен для подключения к аноду тиристора, второй вывод седьмого резисто- tð ра соединен с анодом первого диода и катодом первого динистора, анод которого соединен с первыми выводами

:второго конденсатора и второго резистора, другие Выводы которых пред:назначены для подключения к управляющему электроду тиристора, катод первого диода соединен с отрицательным выводом первого источника постоянного напряжения, к положительному вы- эп воду которого подключены катод второго динистора и анод второго диода, анод и катод которых соответственно соединены с первым выводом шестого резистора, второй выход выпрямителя предназначен для соединения с катодом тиристора и соединен с отрицательным выводом второго источника постоянного напряжения, вторым выводом четвертого резистора, положительным выводом третьего источника постоянного напряжения и анодом стабилитрона, катод которого предназначен ля соединения с управляющим электро— дом тиристора, отрицательный вывод третьего источника постоянного напряжения соединен с вторым выводом пятого резистора, анод светодиода тиристорной оптопары соединен с первыми выводами третьего конденсатора и восьмого резистора, вторые выводы которых предназначены для соединения с управляющим электродом тиристора, положительный вывод второго источника постоянного напряжения соединен с анодом фототиристора, тиристорной оптопары, анод которого соединен с первым выходом выпрямителя, первый вывод третьего резистора соединен с положительным выходом первого источника постоянного напряжения, а второй -- с вторым выводом второго ре,зистора.