Устройство для управления симистором

 

Изобретение относится к электротехнике, в частн^ости к преобразовательной технике, и может быть использовано в цепях переменного тока для плавного регулирования напряжения. Целью изобретения является улучщение симметрии управляющих импульсов. Цель Достигается за счет выпол' нения двустороннего ключевого злемента 4 в виде двух пар транзисторов различного типа проводимости, при этом база-эмитгерные переходы транзисторов 5 и 8 комплементарной пары выполняют функции стабилитронов при приложении к ним обратного напряжения. Отпирание транзисторов 5 и 7 при пробое база-эмиттерного перехода транзистора 8 обеспечивает его защиту. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.•!с i«I^\_±LUcсо о4Ь>&^ N>&Фиг. /

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК: (49) (I I) (sI)s Н 02 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4747350/07 (22) 09.10.89 (46) 15;02.92. Бюл. М 6 (72) А.А.Крисан, Ю.Н.Швец, В.Л.Тавбин и

А.M.Êàòàшин (53) 621.316.727(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

f4 1091282, кл. Н 02 M 1/08, 1984.

Тиристоры, технический справочник;

Пер. с англ. под ред. В.А.Лабунцова. --М.: Энергия, 1971, рис.7-8. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИМИСТОРОМ (57) Изобдетение относится к электротехнике, s частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в цепях переменного тока для плавного регулирования напряжения. Целью изобретения явля-. ется улучшение симметрии управляющих импульсов. Цель достигается за счет выполнения двустороннего ключевого элемента 4 в виде двух пар транзисторов различного типа проводимости, при этом база-эмиттерные переходы транзисторов 5 и 8 комплементарной пары выполняют функции стабилитронов при приложении к ним обратного напряжения. Отпирание транзисторов 5 и 7 при пробое база-эмиттерного перехода транзистора 8 обеспечивает его защиту. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1713042

10

ЗО

40

55

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в цепях переменного тока для плавного регулирования напряжения.

Целью изобретения является улучшение симметрии управляющих импульсов, На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг.2 — вариант устройства, предназначенный для управления симистором с большими уровнями напря. жения управления, Устройство содержит симистор 1, подключенный силовыми выводами к источнику переменного тока. К аноду симистора подключен резистор 2, второй вывод которого подключен к конденсатору 3 и выводу двустороннего электронного ключевого элемента 4, второй вывод которого подключен к управляющему переходу симистора. Двусторонний ключевой элемент содержит два односторонних ключевых элемента, включенных. встречно-параллельно, транзисторы 5 и 6 и-р-и-типа проводимости и транзисторы 7 и 8 р-и-р-типа проводимости.

Базы транзисторов 6 и.7 различной проводимости соединены вместе, а база-эмиттерные цепи этих транзисторов, включенные параллельно. зашунтированы резистором 9.

Устройство, изображенное на фиг.2, предназначено для управления симистором с большими уровнями напряжения управления, для чего базы транзисторов 5 и 8 различной проводимости соединены через стабилитрон 10, à в цепях эмиттеров, когда напряжение стабилизации стабилитрона выше напряжения пробоя база-эмиттерных переходов транзисторов, включены защитные диоды.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом.

При приложении к силовым выводам симистора переменного напряжения при присутствии каждой из полуволн напряжения будет заряжаться конденсатор 3 через резистор 2. По мере роста напряжения конденсатора 3 все большее напряжение через управляющий переход симистора будет прикладываться на переходы транзисторов электронного ключа. При приложении напряжения до определенного уровня транзисторы будут закрыты и не будут проводить ток. Пусть полярность приложенного напряжения в частном случае положительная на эмиттерах транзисторов 5 и 8 и отрицательная нэ эмиттерах транзисторов 7 и 6. К цепи коллектор-эмиттер транзистора 6 через цепь

1 база-эмиттер транзистора 8 приложено прямое напряжение величиной Uc — Ь 06э8, Где

Ос — напряжение нэ конденсаторе 3, Л06эа- падение напряжения на база-эмиттерном переходе транзистора 8. Но так как ток в цепи базы транзистора 8 отсутствует иэ-за большого сопротивления цепи коллектор-эмиттер транзистора 6, у которого цепь база-эмиттер эашунтирована резистором, исключающим его открывание начальными токами утечки транзисторов 5 и 8, то токи в цепях транзисторов. 6 и 8 отсутствуют.

Поскольку приложенное напряжение для транзисторов 6 и 8 прямое, то рост напряжения конденсатора 3 не вызовет их включения до уровня напряжения, превышающего максимально допустимое, после чего мог бы произойти необратимый пробой транзисторов, если бы не было второй половины ключа, включенйой инверсно. Для транзисторов 7 и 5 в рассматриваемом случае напряжение Uc приложено инверсно и практически все (0 — ЛUs

9 и переход база-коллектор транзистора 5.

При этом переход база-коллектор транзистора 5 работает в режиме диода. При превышении напряжением на конденсаторе напряжения пробоя 6,2 М,2 В перехода база-эмиттер транзистора 5 по цепи базаэмиттер транзистора 5, база-коллектор транзистора 5, резистор 9 протечет ток, что создаст падение напряжения на резисторе 9, приложенного положительной полярностью к базам транзисторов 6 и 7. При превышении падением напряжения уровня 0,5 +0,6 8 транзистор 6 откроется, что вызовет протекание базового тока транзистора 8, когорый, открываясь, увеличит начальный базовый ток транзистора 6, что вызовет формирование импульса управления — протекание тока через открытые транзисторы 6 и 8 и управляющий переход симистора. В момент открывания, как только падение напряжения на транзисторах 6 и 8 станет меньше уровня напряжения пробоя цепи база-эмиттер транзистора 5, цепь базаэмиттер восстанавливается и ток не проводит. Транзисторы 6 и 8 остаются открытыми, пока конденсатор 3 не разрядится до напряжения, обеспечивающего падение напряжения через резистор 9 больше напряжения открывания база-эмиттер транзистора 6, Затем транзисторы 6 и 8 закроются и схема возвратится в исходное состояние. При обратной полярности заряда конденсатора 3 схема будет функционировать аналогично, за исключением того, что начальный пусковой ток ключа будет протекать через пере1713042 ход база-эмиттер транзистора 8, а ток управления — через открытые транзисторы 7 и

5. Номинал резистора 9 определяет максимально допустимый ток пробоя перехода база-эмипер транзисторов 5 и 8. Асимметрия импульсов управления будет определяться разностью напряжений пробоя переходов база-эмиттер транзисторов 5 и 8, которая не превышает величину разброса напряжения и лучше, чем в обычных стабилитронах, у которых величина разброса напряжения стабилизации составляет 10, а в сумме —. 20 . Для повышения симметрии импульсов между базами транзисторов 5 и

8 может быть включен стабилитрон 10, обеспечивающий стабилизацию в обе полуволны напряжения. Для обеспечения правильного функционирования необходи. мо, чтобы напряжение стабилизации стабилитрона было ниже напряжения пробоя база-эмиттер транзисторов 5 и 8. В случае использования транзисторов с малым напряжением пробоя база-эмиперного перехода включение в цепи эмиттеров транзисторов диодов 11 и 12 обеспечивает работу при напряжениях стабилизации ста.билитрона. симметрично в обе полуволны.

Пусковой ток электронного ключа, протекающий, при,возрастающем. напряжении на емкость от точки соединения диодов через диод 12, эмипер-базовый переход транзистора 8, стабилитрон 10, база-коллекторный переход транзистора 5, резистор 9 и базаэмиттерный переход транзистора 6, вызовет включение транзисторов 6 и 8 и процесс будет проходить.зналогйчно описанному выше.

Формула изобретения

1. Устройство для управления симистором. содержащее времязадающую цепь. выполненную в виде последовательно

5 соединенных резистора и конденсатора, предназначенную для подключения параллельно симистору, и двусторонний ключевой элемент, первый вывод которого предназначен для подключения к управля10 ющему электроду симистора, а второй соединен с точкой соединения конденсатора и резистора времязадающей цепи, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью улучшения симметрии управляющих импульсов, дву15 сторонний ключевой элемент выполнен в виде первого и второго транзисторов одного типа проводимости, третьего и четвертого транзисторов другого типа проводимости и резистора, первый вывод которого исполь20 зован в качестве одного из выводов двустороннего ключа и соединен с эмиттерами первого и третьего транзисторов, базы которых обьединены и соединены с вторым выводом резистора и коллекторами второго и

25 четвертого транзисторов, базы которых соединены с коллекторами третьего и первого транзисторов соответственно. а эмиттеры обьединены и использованы в качестве другого вывода двустороннего ключевого эле30 мента, причем в качестве второго и четвертого транзисторов использованы комплементарные транзисторы.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения диэпазо35 на рабочих напряжений, введен стабилитрон, включенный между базами второго и четвертого транзисторов.

1713042

Составитель А.Киселев

Редактор А.Маковская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M Шароши

Заказ 541 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101