Тиристорный управляемый ключ

 

Использование: электротехника. Сущность изобретения: анод силового тиристора 1 соединен с первым выводом коммутирующего управляемого ключа 2 и первым выводом коммутирующего накопительного конденсатора 3, соединенного с цепью 4 независимого заряда, второй вывод коммутирующего накопительного конденсатора соединен с анодом диода 10 цепи размагничивания 8 и первым выводом стабилитрона 9, второй вывод которого сое динен с концом первичной обмотки 6 коммутирующего импульсного трансформатора 5, конец вторичной обмотки 7 которого соединен с началом первичной обмотки, вторым выводом коммутирующего управляемого ключа, катодом диода размагничивающей цепи и анодом диода 11, катод которого соединен с катодом силового тиристора и катодом диода.12, анод которого соединен с началом вторичной обмотки. 1 ил. w Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕ Н1ЫИ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° О

Ю

Cd

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898796/07 (22) 02.01.91 (46) 23.06.93. 6en. N. 23 (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.М.Кирова (72) Н.В.Панасенко (56) Булатов О.Г., Одынь С.В. Вентильные преобразователи на базе полностью управляемых тиристоров. Итоги науки и техники

ВИНИТИ AH СССР, сер. Силовая преобразовательная техника, 1979. М 2. с.80, рис. 40 в.

Авторское свидетельство СССР

% 1248005, кл. Н 02 М 3/335, 1986. (54) ТИРИСТОРНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ

КЛ ЮЧ (57) Использование: электротехника. Сущность изобретения: анод силового тиристо„„ЯЦ „„1823100 А1 ра 1 соединен с первым выводом коммутирующего управляемого ключа 2 и первым выводом коммутирующего накопительного конденсатора 3, соединенного с цепью 4 независимого заряда, второй вывод коммутирующего накопительного конденсатора соединен с анодом диода 10 цепи размагничивания 8 и первым выводом стабилитрона

9, второй вывод которого соединен с концом первичной обмотки 6 коммутирующего импульсного трансформатора 5, конец вторичной обмотки 7 которого соединен с началом первичной обмотки, вторым выводом коммутирующего управляемого ключа, катодом диода размагничивающей цепи и анодом диода 11, катод которого соединен с катодом силового тиристора и катодом диода.12. анод которого соединен с началом вторичной обмотки. 1 ил.

1823100

0в = 13з — 0я

20 т, = тз — тг

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в преобразовательной технике, в автономных инверторах, преобразователях частоты, бесконтактных коммутаторах электрических цепей и т.п.

Целью изобретения является повышение надежности работы тиристорного управляемого ключа., На чертеже представлена принципиальная электрическая схема тиристорного управляемого ключа.

Тиристорный управляемый ключ содержит силовой тиристор 1, анод и катод которого использованы в качестве силовых выводов тиристорного управляемого ключа, а анод соединен с первым выводом коммутирующего управляемого ключа 2 и положительным выводом коммутирующего накопительного конденсатора 3, соединенного с цепью независимого заряда 4 коммутирующего накопительного конденсатора 3 и коммутирующий импульсный трансформатор 5, начало первичной обмотки 6 которого соединено с концом вторичной обмотки 7, вторым выводом коммутирующего управляемого ключа 2 и первым выводом цепи размагничивания 8, выполненной в виде стабилитрона 9 и диода 10, катод которого использован в качестве первого вывод цепи размагничивания 8, а анод соединен с первым выводом стабилитрона 9, второй вывод которого использован в качестве второго вывода цепи размагничивания 8, соединенного с концом первичной 6 обмотки коммутирующего импульсного трансформатора 5, начало вторичной обмотки которого соединено с анодом первого разделительного диода 11, анод второго разделительного диода 12 соединен с началом первичной обмотки 6 коммутирующего импульсного трансформатора 5, а отрицательный вывод коммутирующего накопительного конденсатора 3 соединен с первым выводом стабилитрона 9 цепи размагничивания 8, Тиристорный управляемый ключ работает следующим образом, В исходном состоянии силовой тиристор 1 и коммутирующий управляемый ключ

2 выключены, коммутирующий накопительный конденсатор 3 заряжен до напряжения питания. В момент времени 11 включается силовой тиристор 1 и по нему протекает ток нагрузки. При необходимости выключить силовой тиристор 1 в момент времени tz включается коммутирующий управляемый ключ 2. Тогда коммутирующий накопительный конденсатор 3 разряжается по цепи;

3 — 2-6 — 10 — 3. К первичной обмотке 6 импуль25

55 сного трансформатора 5 прикладывается напряжение:

На вторичной обмотке 7 импульсного трансформатора 5 индуцируется напряжение, которое через разделительный диод 11 прикладывается к силовому тиристору 1 в запирающем направлении и выключает его, Ток нагрузки переходит на цепь; 2-7-11— нагрузка (на чертеже не показана). Длительность интервала коммутации определяется временем восстановления запирающих свойств силового тиристора 1 с учетом времени перевода тока на цепь коммутации и задается длительностью включенного состояния коммутирующего управляемого ключа 2

3а интервал коммутации коммутирующий накопительный конденсатор 3 током равным току нагрузки, поделенному на коэффициент трансформации коммутирующего импульсного трансформатора 5, разряжается почти до нуля. В момент времени з коммутирующий управляемый ключ

2 выключается. Напряжение на вторичной обмотке 7 исчезает, импульсный трансформатор 5 размагничивается при напряжении размагничивания равном падению напряжения на стабилитроне 9, а ток нагрузки переходит на цепь, 3-10-11 — нагрузка. Коммутирующий накопительный конденсатор 3 заряжается током нагрузки до напряжения источника питания. Наибольшая крутизна роста напряжения определяется наибольшим током нагрузки и рассчитывается исходя из значения максимально возможного тока нагрузки в конкретном изделии, Расчетное значение крутизны роста напряжения не должно превышать допустимого значения крутизны нарастания напряжения на анодах конкретно примененных полупроводниковых приборов. Величина емкости накопительного конденсатора 3 больше емкости конденсатора цепи защиты (в случае ее применения), поэтому применение накопительного конденсатора 3 для защиты полупроводниковых приборов от эффекта

du/dt заведомо обеспечивает соблюдение приведенного выше условия. То обстоятельство. что коммутирующий накопительный конденсатор, подсоединенный через диоды параллельно силовому тиристору 1 и параллельно коммутирующему управляемому ключу 2, проявляет защитные свойства от

1823100

Формула изобретения 30

Тиристорный управляемый ключ, содержащий силовой тиристор, анод и катод которого использованы в качестве силовых

Составитель H.Пэнэсенко

Техред М.Моргентал Корректор М.Куль

Редактор

Заказ 2185 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 перенапряжений и эффекта du/dt по отношению к обоим полупроводниковым приборам, исключает необходимость применять специальные защитные цепочки, т.е. упрощает конструкцию тиристорного управляе- 5 мого ключа, улучшает его стоимостные, массогабаритные показатели, а также повышает экономичность. т.к. применение специальных защитных цепочек . сопровождается потерями энергии в их элементах. В момент времени t4 напряжение на коммутирующем конденсаторе 3 достигает значения напряжения источника питания.

Энергия перенапряжений поглощается коммутирующим накопительным конденсатором. В момент времени t5 силовой тиристор 1 снова включается и далее все процессы в схеме повторяются.

Так кэк срок службы полупроводниковых приборов зависит от условий эксплуатации, то снижение амплитуды перенапряжений на аноде способствует увеличению срока службы, а ограничение скорости нарастания анодного напряжения предотвращает самопроизвольное включение тиристора, т,е. возникновение аварийного режима, что в конечном счете . свидетельствует об увеличении надежности тиристорного управляемого ключа. выводов тиристорного управляемого ключа, а анод соединен с первым выводом коммутирующего управляемого ключа и положительным выводом коммутирующего накопительного конденсатора. соединенного с цепью независимого заряда коммутирующего накопительного конденсатора, и коммутирующий импульсный трансформатор, начало первичной обмотки которого соединено с концом вторичной обмотки, вторым выводом коммутирующего управляемого ключа и первым выводом цепи размагничивания, выполненной в виде стабилитрона и диода, катод которого использован в качестве первого вывода цепи размагничивания, а анод соединен с пер8blM выводом стабилитрона, второй вывод которого использован в качестве второго вывода цепи размагничивания, соединенного с концом первичной обмотки коммутирующего импульсного трансформатора, начало вторичной обмотки которого соединено с анодом первого разделительного диода, катод которого соединен с катодом силового тиристора и катодом второго разделительного диода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, анод второго разделительного диода соединен с началом первичной обмотки коммутирующего импульсного трансформатора, а отрицательный вывод коммутирующего накопительного конденсатора соединен с первым выводом стабилитрона цепи размагничивания.