Формирователь импульсов для включения тиристора

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для включения быстродействующих тиристоров. Цель изобретения - повышение надежности включения тиристора за счет ликвидации провалов в импульсе тока включения и упрощение устройства. Цель достигается за счет того, что импульсы тока включения не содержат провалов, т. к. конденсатор 5 разряжается на управляющий переход тиристора 13 через резистор 9 и открытый транзистор 6 по экспоненте, Резистор 9 ограничивает ток управляющего перехода 13. Величину емкости конденсатора 5 выбирают с учетом требований к форме импульса тока.включения и к скорости заряда конденсатора 5 через диод 7 и резистор 8. Использование компаратора 2 обеспечивает крутой передний фронт его выходного импульса благодаря чему достигается высокая скорость включения транзистора 6, а значит , формируется крутой передний фронт импульса включения тиристора 13 независимо от крутизны переднего фронта входного импульса. 2 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 М 1/08

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4728600/07 (22) 09,08.89 (46) 07.12.91. Бюл. М 45 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) А. А. Щерба, А. Н. Павелко и B. А. МураTOB (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1367111, кл. Н 02 М 1/08, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 1347158, кл. Н 02 М1/08,,1987. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ

ВКЛЮЧЕНИЯ ТИРИСТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для включе-. ния быстродействующих тиристоров. Цель изобретения — повышение надежности включения тиристора за счет ликвидации провалов в импульсе тока включения и упИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для включения тиристоров в различных преобразовательных устройствах, в частности для включения быстродействующих тиристоров, которым требуются импульсы тока управления с крутым передним фронтом.

Целью изобретения является повышение надежности включения тиристора за счет ликвидации провалов в импульсе тока включения и упрощение формирователя.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема формирователя; на фиг.2 показаны временные диаграммы работы его основных элементов.

Формирователь импульсов для включения тиристора содержит элемент гальванической развязки (ЭГР) 1, вход которого

„„. Ж„„1697212 А1 рощение устройства. Цель достигается за счет того, что импульсы тока включения не содержат провалов, т. к. конденсатор 5 разряжается на управляющий переход тиристора 13 через резистор 9 и открытый транзистор 6 по экспоненте. Резистор 9 ограничивает ток управляющего перехода 13, Величину емкости конденсатора 5 выбирают с учетом требований к форме импульса .тока. включения и к скорости заряда конденсатора 5 через диод 7 и резистор 8. Использование компаратора 2 обеспечивает кОутой передний фронт его выходного импульса благодаря чему достигается высокая скорость включения транзистора 6, а значит, формируется крутой передний фронт импульса включения тиристора 13 независимо от крутизны переднего фронта входного импульса. 2 ил. соединен с источником сигнала управления, а один выходной вывод — с первым входом, О компаратора 2, а другой — с общей шиной, с которой соединены первый вывод резистора 3, анод стабилитрона 4 и первая обкладка первого конденсатора 5, транзистор 6, диод

7. Катод диода 7 соединен с первым выводом резистора 8, второй вывод которого.со- Ь) единен с первым выводом резистора 9. второй обкладкой конденсатора 5, катодом стабилитрона 4, первым выводом резистора д

10. Второй вывод резистора 10 соединен с вторым выводом резистора 3 и вторым входом компаратооа 2, выход которого соединен с базой транзистора б через параллельно соединенные конденсатор 11 и резистор 12, При этом коллектор транзистора 6 соединен с вторым выводом резистора

9, а эмиттер —; с управляющим электродом тиристора 13, анод которого имеет общу о точку с анодом диода 7, а катод подключен к общей шине.

Формирователь имгпиьсав для в!(лючения тиристара работауа следуюьцим Образом, При отсутствии эапускакищего импульса на входе ЗГР 1, когда гирис-ар за,(рыт и к нему прилажено прямое напряжение, конденсатор 5 заряя(ается па цепи, диод 7, резистор 8 да напряжснил стабилизации Uс( (фиг. 2 Г) стаоилитран" 4. При этОм напряжение 0(т падается н" шины питан.,ч компаратора 2, а такх(е на делитель: напряжения, образованный цепью псслоДОвйт8льн0 соединенных р(".эисторов 3 и 10, HBïpÿæ8íè8 на резисторе 3 задает гараг срабатывания

Ug компаратора 2 (фиг, 2б), На выходе паследнега — низкий потенциал относительно общей шины, вследствие чего транзистор 6 закрыт.

При поступлении запускающего импульса I» в момент t< Hа вход кампаратара

2 через ЭГР 1 кампаратор срабатывает в момент равенства выходного напряжения

ЭГР 10 и напряжения Оз на резисторе 3 (фиг. 2а, б). Вь!хаднай импульс Бр компаратора 2 с крутым передн IM франтам (фиг.

28) Открывает I paI!Bvlc, ар 6. Резиcrop 12 ограничивает базовый так транзистора 6.

Конденсатор 5 предназначен для фиксированного включения транзистора 6. Конденсатор 5 начинает разряжаться через резистор 9, эмиттерный резистор 9, эмиттерный и коллекторный переходы транзистора 6 и цепь управления тиристора Ug

-(фиг. 2г). Тиристор открывается, г1рямое падение напряжения на нем уменьшаегся почти до нуля. В момент времени tz, когда напряжение на первом входе кампаратора

2 становится меньше Бз, компаоатор изменяет свае состояние на противоположное, вследствие чего транзистор 6 закрывается, Конденсатор 5 прадолм(ает разряжаться через стабилитран 4,:(oìïBpBòîp 2 и делитель напряжения, Импульс тока включения ly заканчивается в момент времени Iz (фиг. 2д).

Необходимым условием рабатос.пособнОсти формирОвателя является так08 пре вышение постоянной времени разряда конденсатора 5 над длительностью входных импульсов, при котором напряжение стабилитрона 4 в момент времени тр больше ега пробивного напрях(ения стабилизации 4;..

В этом cfly I "Ie, если в качеств8 ЗГР приме5

55 няется активный элемент {оптапара), то его необходимо подключить к плюсовой шине формирователя, т, е, к катоду стабилитрана 4.

Таким образом, формирователь импульсов обеспечивает по сравнению с прототипом высокую надежность включения тиристора эа счет высокой скорости нарастания тока управления, которая не зависи-. от крутизны переднего фронта входного импульса, гладкой, без провалов, формы формируемого импульса. Особенностями формирователя являются простота конструкции и использование для включения тиристара энергии конденсатора, заряжающегося только через силовые цепи.

Поэтому для запус" à формирователя мох<но использовать маломощный сигнал, а зтo, в свою очередь, облегчает реализацию источника импульсов запуска, Формула изобретения

Формирователь импульсов для включения тиристора, содержащий транзистор, эмиттер которого предназначен для подключения к управляющему электроду тиристара, коллектор соединен с одним выводом первого резистора, база — с одними выводами параллельно соединенных второго резистора и первого конденсатора, второй конденсатор, один вывод которого соединен с анодом стабилитрона и предназначен для подключения к катоду тиристора, катод стабилитрона соединен с одним выводом третьего резистора, другой вывод которого соединен с катодом диода, анод которого предназначен для подключения к аноду тиристора, элемент гальванической развязки, вход которога предназначен для подключения к выходу источника сигнала управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности включения тиристора за счет ликвидации провалов в импульсе тока включения и упрощения, в нем введены компаратор и делитель напряжения, причем делитель напряжения подключен параллельно стабилитрону, его выход соединен с одним входом компаратора, другой вход которога соединен с одним выходным выводом элемента гальванической развязки, другой выходной вывод которого соединен с анодом стабилитрана, катод которога соединен с другими выводами первого резистора и второго конденсатора, а выход компаратора соединен с другими выводами второго резистора и первого конденсатора.

f697212

"Ь

Uo

Фиг. Я