Высоковольный полупроводниковый преобразователь

 

()ц 535692

OllИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15,07.74 (21) 2044487/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 23.08.77 (51) М. Кл. Н 02М 7/17

Государственный комитет

Совета Министров СССР по"делам изобретений н открытий (53) УДК 621.314.57 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Литовченко, О. С. Назаров, Н. А. Ротанов, В. С. Сидоров, В. П. Феоктистов и О. Г. Чаусов (71) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области преобразовательной техники.

Известны высоковольтные полупроводниковые преобразователи, содержащие последовательные и параллельные соединения тиристоров. В этих преобразователях для ооеспечения равномерного деления fbxa нагрузки по параллельным ветвям тиристоров обыч.но используют индуктивные или активные делители (1, 2). Однако в преобразователях большой мощности применение индуктивных делителей приводит к существенному увеличению их габаритов и веса, а активные делители снижают КПД преобразователя.

Целью изобретения является улучшение равномерности деления тока по параллельным цепям и повышение надежности преобразователя. Это достигается тем, что в предлагаемом преобразователе, содержащем параллельные цепи из и последовательно соединенных тиристоров, все п последовательно соединенных тиристоров в каждой параллель,ной цепи зашунтированы общей RC-цепочкой из последовательно соединенных резистора и конденсатора, а последовательно с тиристорами включен нелинейный элемент, например силовой диод, зашунтированный резистором, или диод с контролируемым лавинообразованием.

На чертеже дана схема описываемого прео бр азов ателя.

Преобразователь состоит из трех параллельных ветвей 1 — 3, каждая из которых со5 держит последовательно включенные тиристоры 4 — 8, 9 — 13 и 14 — 18 и силовые диоды

19 — 21, соответственно. Тиристоры в,каждой из ветвей зашунтированы общими РС-цепочками, состоящими из конденсаторов 22 — 24 (С)

10 и резисторов 25 — 27 (Я ). Силовые диоды 19—

21 зашунтированы индивидуальными резисторами 28 — 30 (R2).

Преобразователь работает следующим образом.

15 Когда тиристоры 4 — 18 выключены, то конденсаторы 22 — 24 заряжаются через диоды

19 — 21 и резисторы 25 — 27 до напряжения U, равного напряжению пита|ния преобразователя, с такой полярностью, что:верхняя обкладка

20 каждого конденсатора заряжена положительно по отношению к нижней.

При подаче отпирающих импульсов на управляющие электроды тиристоров 4 — 18 начинается процесс включения последних. Когда

25 какая-либо из ветвей 1 — 3 включается раньше других, то на еще не включившихся ветвях прямое напряжение поддерживается при помощи конденсаторо1в 22 — 24. При этом величина напряжения, приложенного к тиристо535692

25 рам невключившейся ветви, определяется по выражению ( (R,+R,) С 7тир — = с (О) е 1 + R2 5 где c(o) — напряжение на .конденсаторах 22

2-". в .(омент включения одной из ветвей 1 — 3.

Резисторы 25 — 27 и конденсаторы 22 — 24 выбпраются пз условия поддержания напря;.ения на тиристорах еще не включившейся 10 встви в течение паспортного времени .включения тирпстора (с двойным-тройным запасом).

Резисторы 28 — 30 выбираются из условия ограниченпя обратного напряжения на диодах

19 — 21. Таким образом, интенсивное включе- 15 ннс всех параллельных ветвей обеспечивается поддержанием на них прямого напряжения еше в течение;некоторого времени после включения первой из них.

Когда все ветви включены, то при большом 20 числе последовательно соединенных тиристоров ток распределяется по ветвям практически равномерно.

Вместо диодов 19 — 21, зашунтированных резисторами 28 — 30, могут быть использованы 25 диоды с контролируемым лавинообразованием.

При этом напряжение на невключившейся параллельной цепи тиристоров поддерживается равным напрян(ению лавинообразова ния указанного диода. 30

Формула изобретения

1. Высоковольтный полупроводниковый преобразователь, содержащий параллельные цепи п последовательно соединенных тиристоров, отличающийся тем, что, с целью улучшения равномерности деления тока по параллельным цепям и повышения надежности преобразователя, все л, последовательно соединенных тиристоров в каждой параллельной цепи зашунтированы общей последовательно" RC-цепочкой, а последовательно с тиристорами каждой из цепей включен нелинейный элемент.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю щ и йся тем, что нелинейный элемент состоит из диода, зашунтированного резистором.

3. Преобразователь по п. 1, отл ич а ющи йс я тем, что нелинейный элемент состоит из диода с контролируемым лавинообразованием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Тирисгоры» (технический справочник), под ред, В. Л. Лабунцова. М., «Энергия», 1971.

2. Быков Ю. М., Шипилло В. П. Исследование индуктивных схем выравнивания токов параллельно включенных вентилей. журнал

«Электричество», № 7, 1968.