Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя

 

Ф (11) 6ОО689

ОЛИС ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресаублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.06.76 (21) 2369462/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 19.04.78 (51) М. Кл.з Н 02Р 13/16

Государствеиив1в комитет

Совета Мииистрав СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.58 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. М. Вагин и В. Ф. Стрелков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРИБОРАМИ

СТАТИЧЕСКОГО ПPЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к устройствам для управления статическими преобразователями и может быть использовано для получения требуемых значений выходных параметров в статических преобр азователях.

Известны устройства для управления статическими преобразователями, работа которых основана на разряде гредварительно заряженной емкости и сопровождающем этот разряд формировании импульса с высокой крутизной переднего фронта (1, 2).

Недостатком этих устройств является необходимость в дополнительной схеме формирования импульсов, служащей для обсспечения работы основной схемы формирования импульсов синхронно с силовой цепью статического преобразователя.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, имеющее в качестве фазосдвигающего элемента мост в виде вторичной обмотки трансформатора со средней точкой, конденсатора, переменного резистора и ключевого элемента в виде конденсатора и транзистора для обеспечения высокой точности следования импульсов, переход эмиттер — база которого через диод включен в диагональ фазосдвигающего моста. Это устройство для получения двух сдвинутых на

180 эл. град. управляющих импульсов снабжено дополнительным ключевым элементом, эмиттер транзистора которого соединен с эмиттером транзистора основного ключевого эл е мент а (3) .

Для увеличен 1я крутизны переднего фроl- та сформированного импульса в указанном устройстве необходимо увеличить базовый ток, что достигается уменьшением сопротивления в цепи базы и приводит к увеличению потребляемой мощности. Увеличение базового тока в

10 момент формирования переднего фронта импульса возможно также включением в цепь базы дополнительной емкости, шунтируемой сопротивлением, что приводит к увеличению количества элсмен QB схемы. Недостатком

1З этого устройства яьляется сравнительно большая потребляемая мощность, что приводит к увеличению потерь в элементах плеч фазосдвигающего моста, возрастанию габаритов трансформатора фазосдвигающего моста и

20 уменьшению диапазона регулирования тиристорами.

Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности. Поставленная цель достигается тем, что накопительный конден25 сатор включен в базовую цепь каждого транзистора, точка сосдинен11я базы одного транзистора с эмиттером другого подключе;1а к Iloложптельным оокладкам накопительных конденсаторов, отрицательные обкладки конден30 саторов через резисторы соединены с коллек600689

3 торами транзисторов, причем параллельно каждом 1 нак011ительноыу конденсатору Вклlочены два 1 Iloìÿí òû., последовательно сОРдиненных разделительных диода, катод одного из них подключен к положительной обкладке накопительного конденсатора, а анод другого к его отрицательной обкладке.

На фиг. l приведена электрическая схема уclðoéoòâà для управления полупроводниковыми приборами; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для управления полупроводниковыми приборами содержит фазосдвигающий мост, которыи состоит из трансформатора 1 с выведенной средней точкой, переменного сопротивления и конденсатора 3.

В диагональ моста включено устройство формирования импульсов, представляющее собой две ключевые схемы, состоящие из двух транзисторов 4, О, эмиттер-базовые переходы которых через накопительные конденсаторы б, 7 и разделигельные диоды 8, 9 и 10, ll включены в диагональ фазосдвигающего моста, точки соединения базы одного транзистора с эмиттером другого подключены к поло>жительным оокладкам накопительных конденсаторов, а отрицательные обкладки последних через сопротивления нагрузки 12, 13 подключены к коллекторам транзисторов.

Устройство раоотает следующим образом.

В полупериод, когда «плюс» напряжения приложен к средней точке трансформатора 1, а «минус» к общей точке соединения элементов плеч моста, происходит заряд конденсатора б (см. фиг. 2, а, б, в) по цепи: средняя точка трансформатора 1, диод 8, эмиттер-базовый переход транзистора 4, конденсатор о, диод 9, общая точка элементоь, включенных в плечи моста.

Напряжение на конденсаторе б возрастает по синусоидальному закону до амплитудного значения пнтающе1о напряжения (см. фиг.

2, в). Вентили 8, 9 не дают возможности разряжаться накопительному конденсатору 3 IlpH последующем уменьшении питающего напряжения в промежуток времени от 90 до 180 эл. град. Некоторое уменьшение напряжения на нем связано с наличием утечки тока через эмиттер-коллекторный переход транзистора 5.

B момент времени, равный 180 эл. град., когда на средней точке трансформатора 1 прило>кенное 1ап1)яжение ъ1еняет зl аlc с «плlоса>> на «минус», а в общей точке элементов фазосдвигающего моста — с «минуса» на «плюс», появляется ток заряда конденсатора 2 (см. фиг, 2,д), который протекает по цепи: общая точка элементов, включенных в плечи моста, диод 11 эм1ггтер-базовый переход транзистора

5, конденсатор 7, диод 10, средняя точка трансформатора 1. Транзистор б открывается и конденсатор 6 разряжается по цепи; положитель1 ая обкладка конденсатора 6, эмиттерколлекторный переход транзистора 5, сопротивление нагрузки 13, отрицательная обкладка конденсатора 6. В связи с тем, что базо5

4 ьый ток транзистора 5, являющийся одновременно и зарядным током конденсатора 7, в начальный момент времени имеет максимальную величину (см. фиг. 2,д), на сопротивлении нагрузки 13 формируется импульс с крутым передним фронтом.

Возникновение Hivlli) ëüñoâ всегда связано с моментом перехода синусоиды напряжения на диагонали моста через нуль из положительного значения в отрицательное, что обеспечивает высокую точность следования импульсов, Схема позволяет получить за период два импульса, сдвинутых друг относительно друга на 180 эл, град., так как когда «плюс» приложен к средней точке трансформатора фазосдвигающего моста, а «минус» к общей точке элементов фазосдвигающего моста, конденсатор б заряжается, а конденсатор 7 разряжается, что вызывает появление на сопротивлении нагрузки 12 импульса с крутым передним фронтом, а в полупериод, когда «минус» приложен к средней точке трансформатора фазосдвигающего моста, «плюс» к общей точке элементов фазосдвигающего моста, конденсатор 7 заряжается, а конденсатор б разряжается, вызывая при этом появление на сопротивлении нагрузки 13 импульса с крутым передним фронтом 1см. фиг. 2).

Сдвигая напряжение диагонали моста относительно напряжения сети, получаем сдвиг управляющих импульсов, Данная схема по сравнению с известной позволяет получить импульсы с более крутым передним фронтом и содер кит вдвое меньшее количество элементов. Г1ри заданной мощности управляющих импульсов вдвое уменьшается потребляемая мощность по диагонали фазосдвигающегo моста, что приводит к существенному уменьшению потерь в элементах фазосдвигающего моста и соответственно к уменьшению его габаритов.

Формула изобретения

Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя, содержащее фазосдвигающий мост, два резистора и две кл1очевые схемы, состоящие из накопительного конденсатора и транзистора каждая, включенные через разделительные диоды в диагональ фазосдвигающего моста, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, накопительный конденсатор включен в базовую цепь ка>ждого транзистора, точки соединения базы одного транзистора с эмиттером другого подключены к положительным обкладкам нако1 ительных конденсаторов, отрицательные обкладки конденсаторов через резисторы соедин"illl с коллекторами транзисторов, прич= м параллельно каждому накопительному конденсатору включены два упомянутых последовательно соединенных разделительных диода, катод одного из них подключен к положительной обкладке накопительного конденсатора, а анод другого к его отрицательной обкладке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 288120, кл. Н 02Р 13/16, 1968.

600689

2. Авторское свидетельство СССР № 335776, кл. Н 02Р 13/16, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР № 237984, 5 кл. 1-1 02М 1/04, 1967.

600689 а) град б) г) е) Фиг. 2

Составитель О. Наказная

Техред И. Михайлова

Редактор 3. Старикова

Корректор Н. Федорова

Заказ 405/16 Изд. № 354 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2