Устройство для запуска группы последовательно соединенных тиристоров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>741471

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 210775 (21) 2158446/18-21 (51)М. Кл. с присоединением заявки №

Н 03 К 17/72

Н 03 К 5/01

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1506,80. Бюллетень ¹22 (53) УДК 6 21, 382 (088. 8) Дата опубликования описания 1506.80 (72) Авторы изобретения

А.Д. Зайцев и A A Макаров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПУСКА ГРУППЫ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫХ

ТНРНСТ0Р0В

Изобретение относится к устройствам для запуска группы последовательно соединенных тиристоров и может быть использовано, например, в импульсной технике при формировании мощных высоковольтных импульсов.

Известны устройства для запуска группы последовательно соединенных тиристоров, содержащие в цепях запуска каждого тиристора на- 10 копительный конденсатор и,трансформатор, одна обмотка которого включена в цепь разряда накопительного конденсатора, а другая подключена к управляющему переходу смежного 15 тиристора. В известном устройстве включение одного тиристора ускоряет включение только смежного тиристора, что приводит к последовательному, а не одновременному за- 20 пуску тиристоров и соответствующему увеличению перенапряжений на них и времени включения всей группы тиристоров .

Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности является устройство для запуска группы последо. .вательно соединенных тиристоров, содержащее трансформаторную цепь группового запуска, накопительные конден-30 саторы в цепях запуска каждого тиристора, включенные последовательно с зарядными диодаьы между катодом каждого тиристора и управляющим электродом следующего, токоограничивающие резисторы в разрядной цепи каждого накопительного конденсатора, резисторы шуитирующие управляющие переходы тиристоров и резисторный выравниватель напряжения на тиристорах;

Недостаток известного устройства - большое время включения и перенапряжения на тиристорах в процесс .включения, Цель изобретения — уменьшить время включения группы последовательно соединенных тиристоров и перенапряжения на них в процессе включения.

Эта цель достигается тем, что в устройство для запуска группы последовательно соединенных тиристоров, содержащее трансформаторную цепь группового запуска, накопительные конденсаторы в цепях запуска каждого тиристора, включенные последовательно c зарядными диодами между катодом каждого тиристора и управляющим электродом следующего, токоограничивающие резисторы в разрядной цепи

741471

50 каждого накопительного конденсатора, резисторы, шун тирующие у пр а вл яющи е переходы тиристоров и реэисторный выравниватель напряжения на тиристорах, в цепь запуска каждого тиристора введен импульсный трансформатор, одна обмотка которого включена последовательно с дополнительно введенным диодом в разрядную цепь соответствующего накопительного конденсатора, а другая подключена через резистор к управляющему переходу тиристора, причем импульсные трансформаторы цепей запуска всех тиристоров группы имеют электрическую или магнитную связь.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства для запуска четырех последовательно соединенных тиристоров; на фиг. 2 осциллограмма тока управления одного из тиристоров, Устройство содержит 20 группу из четырех последовательно сое диненных тиристоров 1, 2, 3 и 4, в которой катод одного крайнего тиристора 4 эаземпен, а анод другого крайнего тиристора 1 является анодом груп. э5 пы тиристоров 1, 2, 3, 4 и соединен с клеммой 5, параллельно каждому тиристору включены резисторы 6, 7, 8 и

9, которые служат для выравнивания статического напряжения на тиристорах.

Цепи запуска тиристоров содержат накопительные конденсаторы 10, 11, 12 и 13, Каждый иэ конденсаторов

11, 12, 13 подключен одним выводом к управляющему электроду предыдущего тиристора 1, 2, 3. Вывод крайнего конденсатора 10 подключен к аноду крайнего тиристора.

В цепи запуска тиристоров введены импульсные трансформаторы 14, 15, 16 и 17. 40

Первичные обмотки 18, 19, 20, 21, 22, 23 и 24 каждого иэ трансформаторов 14, 15, 16 и 17 попарно соединены, Они обеспечивают электрическую связь между трансформаторами и 45 могут быть исключены при испольэовании одного многообмоточного трансформатора. На обмотку 24 подаются управляющие импульсы от внешнего ге- нератора. Обмотки 25, 26, 27 и 28 подключены через резисторы 29, 30, 31 и 32 к управляющим переходам тиристоров 1, 2, 3, 4. Обмотки 33, 34, 35 и 36 включены последовательно с резисторами 37, 38, 39, 40 и диоцами 41, 42, 43, 44 в цепи разряда конденсаторов 10, 11, 12 и 13 соответственно. Зарядные диоды 45, 46

47 и 48 включены последовательно с конденсаторами 10, 11, 12 и 13 соответственно в цепи их заряда. 60

Резисторы 49, 50, 51, 52 шунтируют управляющие переходы тиристоров дпя повышения устойчивости устройства к воздействию нарастающего анодного напряжения и длительному воз- 65 действию постоянного напряжения.

Клемма 53 служит для питания тиристора 4 от источника отрицательного смещения, При подаче напряжения на клемму

5 ток заряда конденсаторов 10, 11, 12 и 13 проходит по последовательной цепи: клемма 5, анод тиристора 1, конденсатор 10, диод 45, параллельно,соединенные управляющий переход тиристора 1, резистор 49, вторичная обмотка 25 импульсного трансформатора

14 и резистор 29, далее конденсатор

11, диод 46 и т. д. на землю. Проходя через управляющие переходы тиристоров

1, 2, 3 и резисторы 49, 50, 51, ток заряда конденсаторов создает на них отрицательное смещение. На тиристор

4 отрицательное смещение подается от внешнего источника. После окончания процесса заряда конденсаторов напряжение равномерно делится между тиристорами 1, 2, 3 и 4 с помощью статического делителя напряжения, образованного резисторами 6| 7, 8 и

9, каждый из которых подключен параллельно участку анод-катод тиристоров 1, 2, 3 и 4.

При подаче сигнала управления на обмотку 24 импульсного трансформатора 17 управляющие импульсы через обмотки 18, 19, 20, 21, 22 и

23 поступают на импульсные трансформаторы 14, 15, 16, и с обмоток 25, 26, 27 и 28 на управляющие электроды тиристоров 1, 2, 3 и 4 через ограничительные резисторы 29, 30, 31 и 32 практически одновременно, Включение резисторов 29, 30, 31 и 32 практически одновременно. Включение тиристоров 1, 2, 3 и 4 после подачи импульса управления может в силу технологического разброса параметров их включения происходить неодновременно, Пусть один иэ тиристоров, например тиристор 4, включается первым (имеет минимальную величину задержки включения). После перехода тиристора 4 в открытое состояние напряжение на нем падает и конденсатор 13 начинает разряжаться по цепи: управляющий электрод тиристора 3, открытый тиристор 4, обмотка 36 импульсного трансформатора 17, резистор

40, диод 44, смещенный в прямом направлении. При этом поступает дополнительный ток на управляющий электрод тиристора 3 и по трансформаторной связи через обмотки 18, 19, 20, 21, 22 и 23 дополнительный ток управления поступает одновременно на управляющие электроды невключившихся тиристоров 1, 2 и 3 и т. д, Благодаря электрической и трансформаторной связи между обмотками происходит подтягивание приборов, имеющих большую величину задержки включения, и энергия, накопленная конденсаторами, эффективно используется

741471 для включения и поддержания включенного состояния всех тиристоров э независимо от последовательного их отпирания.

Взаимное включение обмоток импульсных трансформаторов 14, 15, 16 и 5

17 должно быть выполнено таким образом, чтобы разряд конденсаторов

10, 11, 12 и 13 через обмотки 33, 34, 35 и 36 вызывал также положительный ток управления тиристоров

1,2, 3 и 4. Пример такого включения показан на фиг. 1 °

Осциллограмма тока управления всех тиристоров после включения одного из приборов представлена на фиг. 2. В течение времени 0- „действует короткий импульс от внешнего генератора запускающих импульсов. В момент времени 1 включается один из тиристоров и в течение времени1,-4 действует ток управления, который трансформируется при разряде конденсатора через открытый тиристор, Пунктиром показана добавка к току управления, получаемая вследствие взаимной связи цепей запуска тиристоров через импульсные трансформаторы, Количество тиристоров в устройстве может быть большим и практически не ограничено.

Формула изобретения

Устройство для запуска группы последовательно соединенных тирис торов, содержащее трансформаторную цепь группового запуска, накопительные конденсаторы в цепях запуска каждо го тиристора, включенные последовательно с зарядными диодами между катодом каждого тиристора и управляющим электродом следующего, токоограничивающие резисторы в разрядной цепи каждого накопительного конденсатора, резисторы, шунтирующие управляющие переходы тиристоров, и резисторный выравниватель напряжения на тиристорах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени включения группы последовательно соединенных тиристоров и перенапряжений на них в процессе включения, в цепь- запуска каждого тиристора введен импульсный трансформатор, одна обмотка которого включена последовательно с дополнительно введенным диодом в разрядную цепь соответствующего накопительного конденсатора, а другая подключена через резистор к управляющему переходу тиристора, причем импульсные трансформаторы цепей запуска всех тиристоров группы имеют электрическую или магнитную связь.

741 471

Ач2

Составитель Т. Щедрина

Редактор Л. Новожилова Техред Н.Бабурка Корректор М. Коста

Заказ 3218/54 1 ираж .995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувк:кая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r, Уай ород, ул. Проектная, 4