Устройство для управления мощным запираемым тиристором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных преобразователях, построенных на запираемых тиристорах. Цель изобретения - повышение надежности процесса запирания - достигается благодаря выполнению в блоке формирования запирающих импульсов накопительного узла 8 в виде искусственной формирующей LC-линии и введению в него узла 10 ограничения напряжения, выполненного в виде последовательной СД-цепочки, параллельно конденсатору которой подключен источник заряда. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг.2 (21) 4286982/24-07 (22) 20.07,87 (46) 07.10.90. Бюл. М 37 (71) Отделение Всесоюзного электротехнического института им. В.И.Ленина (72) Н. В. Крылов, С.В. Елисеев, В. Н. Елисеев, Н. А. Иванов и К. Ю. Васильченко (53) 621.316.727(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 741385, кл. Н 02 М 1/08. 1978.

Заявка ФРГ N. 3444778, кл. Н 03 К 17/72, Н 02 М 1/08, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

МОЩНЫМ ЗАПИРАЕМЫМ ТИРИСТОРОМ Ж 1598069 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных преобразователях, построенных на запираемых тиристорах. Цель изобретения — повышение надежности процесса запирания— достигается благодаря выполнению в блоке формирования запирающих импульсов накопительного узла 8 в виде искусственной формирующей LC-линии и введению в него узла 10 ограничения напряжения, выполненного в виде последовательной CD-цепочки, параллельно конденсатору которой подключен источник заряда. 1 з.п, ф-лы, 3 ил.

1598069

20

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных преобразователях, построенных на запира емых тиристорах.

Целью изобретения является повышение надежности процесса запирания тиристора по управляемому электроду, На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — принципиальная схема блока формирования запирающих импульсов; на фиг. 3 — временные диаграммы.

Устройство для управления мощным запираемым тиристором 1, включенным последовательно с нагрузкой 2 в цепь источника 3 питания, содержит блоки формирования отпирающих 4 и запирающих 5 импульсов, выходы которых подключены к управляющему переходу.тиристора 1, Блок

5 состоит из регулируемого источника 6 зарядного напряжения, выход которого, зашунтированный диодом 7, подключен к входу накопительного узла 8, выполненного в виде искусственной формирующей линии, один выходной вывод которой непосредственно, а другой через управляемый ключ 9 подключены к входу узла 10 ограничения напряжения 10, выход которого является выходом блока 5.

Узел 10 ограничения напряжения выполнен в виде последовательной CD-цепочки, состоящей иэ диода 11 и конденсатора

12, параллельно которому подключен источник 13 заряда. Выводы CD-цепочки являются одновременно входом и выходом узла 10, Устройство работает следующим образом.

При подаче управляемого импульса U< (фиг.3) от блока 4 в управляющем переходе тиристора 1 формируется положительный импульс тока lg (фиг,3), который в момент времени to переводит запираемый тиристор1 в проводящее состояние. Через тиристор 1 и нагрузку 2 начинает протекать ток

I> от источника 3 анодного тока, Напряжение UA на тиристоре 1 падает практически до нуля, После истечения времени to, t1. достаточного для надежного включения тиристора 1, импульс управления положительной полярности снимается.

Перед началом процесса запирания тиристора 1 импеданс его перехода управляющий электрод — катод близок к нулю.

Поэтому после включения тиристора 1 при подаче управляющего сигнала Ug (фиг.3) на управляющий переходтиристора 1 с момента времени tz через управляющий электрод запираемого тиристора 1 протекает отрицательный импульс тока lg, предварительно заряженной искусственной формирующей

50 линией 8. Амплитуда и максимальная длительность импульса тока определяется параметрами L, С и напряжения линии 8. При этом параметры L,С подобраны так, чтобы удовлетворялось условие zc» zg(zc — характеристическое сопротивление линии, zg— импеданс управляющий электрод — катод в открытом состоянии тиристора 1).

В процессе выключения тиристора 1, т.е. после подачи отрицательного импульса управления в момент времени тз, начинает расти импеданс перехода управляющий электрод — катод тиристора 1, растет также и падение напряжения на переходе Ug, а ток управления ig соответственно уменьшается, 3а счет выбора параметров линии обеспечивается необходимая длительность фронта нарастания, а за счет количества звеньев обеспечивается требуемая длительность вершины импульса. За счет увеличения зарядного напряжения линии увеличивается амплитуда тока запирания и тем самым скорость нарастания dig/dt, При этом искусственная формирующая линия работает как источник тока и влияние разброса параметров запираемых приборов и паразитной индуктивности, обусловленной монтажом изделий, исключается. Когда же в процессе запирания импеданс управляющий электрод — катод начинает возрастать (до нескольких килоом) ограничение напряжения на управляющем электроде в пределах допустимого осуществляется с момента времени тз с помощью узла 10 ограничения, состоящего из диода 11 и конденсатора 12, причем последний предварительно, заряжен, выполняющего функции мощного стабилитрона. При этом часть тока формирующей линии отбирается в управляющий электрод для обеспечения надежного процесса запирания, Кроме того, эа счет включения диода 7 на входе формирующей линии 8 исключается переэаряд конденсаторов формирующей линии 8, что исключает колебательный процесс в линии, и не приводит к нежелательным обратным выбросам, а энергия, накопленная в индуктивностях линии 8, полезно расходуется для обеспечения надежного запирания тиристора в процессе плавного длительного спада, сформированного запирающего импульса тока.

Таким образом, благодаря выполнению накопительного узла в виде искусственной формирующей LC-линии обеспечивается высокая точность параметров импульса тока запирания,.а благодаря введению узла ограничения напряжения обеспечивается защита управляющего перехода тиристора от опасных перенапряжений, что повышает

1598069 надежность процесса запирания мощного тиристора по управляющему электроду.

Формула изобретения

1. Устройство для управления мощным запираемым тиристором, содержащее блоки формирования отпирающих и запирающих импульсов, выходы которых предназначены для подключения к управляющему переходу мощного запираемого тиристора, причем блок формирования запирающих импульсов включает последовательно соединенные регулируемый источник зарядного напряжения, накопительный узел и управляемый ключ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности процесса запирания, блок формирования запирающих импульсов снабжен узлом ограничения напряжения, а накопительный узел выполнен в виде искусственной формирующей линии, один выходной вывод кото5 рой непосредственно, а другой через управляемый ключ подключен к входу узла ограничения напряжения, выход которого использован как выход блока формирования запирающих импульсов.

10 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что узел уграничения напряжения выполнен в виде последовательной CD-цепочки, параллельно конденсатору которой подключен источник заряда, причем сво15 бодные выводы CD-цепочки использованы в качестве входа и выхода узла ограничения напряжения.

1598069

Составитель В, Жмуров

Техред М.Моргентал Корректор С, Шекмар

Редактор А. Рогулич

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3066 Тираж 496 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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