Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (ii>858203 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0201.80 (21) 2861723/24-07 с присоединением заявим ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 230881. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23.0881

С51) М. Кл.з

HP 13/16

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621 314. .58 088.8) (72) Авторы изобретения

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

ПРИБОРАИИ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентилями статических преобразователей.

Известно устройство для управления полупроводниковыми приборами, содержащее в качестве фаэосдвигающего устройства мост в виде вторичной обмотки трансформатора со средней точкой, 10 конденсатора и транзистора, переход эмиттер — база которого через диод включен в диагональ .фаэосдвигающего моста. Устройство для получения двух сдвинутых на 180 эл. град. управляющих импульсов снабжено дополнительным 15 ключевым элементом, эмиттер транзистора которого соединен c змиттером транзистора ключевого элемента (1) .

Недостатком устройства является пони;кенный КПД из-за сравнительно большой потребляемой мощности по базовой цепи транзисторов ключевых элементов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления полупроводниковыми приборами, содержащее фазосдвигающий мост, два резистора и две ключевые схемы, состоящие из накопительного конденсатора и транзистора ЗО каждая, включенные через разделительные диоды в,циагональ фазосдвигающего моста (2 j ..

Недостатком известного устройства является невысокая надежность вследствие температурной нестабильности амплитуды формируемых импульсов. Эта нестабильность выражается в том, что при повышении температуры окружающей среды в промежуток времени от 90 до

180 эл. rpah. происходит все более интенсивный разряд накопительного конденсатора, установленного в цепи базы одного транзистора через цепь эмиттер — коллектор другого транзистора.

Цель изобретения - повышение надежности.

Поставленная цель,цостигается тем, что в устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя, накопительный конденсатор одной ключевой схемы включен в цепь эмиттера транзистора другой ключевой схемы таким образом, что отрицательная обклацка накопительного конденсатора одной ключевой схемы соединена с эмиттером транзистора той же ключевой схемы и через включевный в проводящем направлении первый раз858203 делительный диод — с его базой, а положительная обкладка накопительного конденсатора через резистор нагрузки

coe i нена с коллектором того же транзистора, а через включенный в непроводяшем направлении второй разделительный диод — с эмиттером транзисто-. ра другой ключевой схемы.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя; на фиг. 2 — вариант выполнения схемы устройства.

Электрическая схема устройства для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя содержит фазосдвигающий мост, который состоит из входного трансформатора 1 с выведенной средней точкой вторичной обмотки и элементов плеч: переменного резистора 2 и конденсатора 3. В диагональ фазосдвига- 2О ющего моста включено устройство формирования импульсов, представляющее собой две ключевые схемы, состоящие нэ двух транзисторов 4 и 5, эмиттербазовые переходы которых через на- 75 копительные конденсаторы б и 7 и разделительные диоды 8, 9 и 10, 11.включены в диагональ фазосдвигающего моста, положительные обкладки накопительных конденсаторов через резисторы 12 и 13 нагрузок подключены к коллекторам транзисторов.

Устройство работает следующим образом.

В полупериод, когда плюс напряжения приложен к средней точке вторичной обмотки трансформатора 1, а минус к общей точке соединения злемен— тов плеч моста происходит заряд конДенсатора 7 по цепи средняя точка вторичной обмотки трансформатора 1 — 40 диод 10 — конденсатор 7 — диод 11 общая точка элементов, включенных в плечи моста.

Напряжение на конденсаторе 7 возРастает по синусоидальному закону до 45 амплитудного значения питающего напряжения, диоды 10 и 11 не дают возможности разряжаться конденсатору 7 при последующем уменьшении питающего напряжения в промежуток времени от $0

90 до 180 эл.град. Поскольку диод 11 включен встречно-параллельно эмиттербазовому переходу транзистора 4, последний надежно заперт и разряд конденсатора 7 через переход эмиттер коллектор транзистора 4 не происходит.

B момент времени, соответствующий

180 эл.град., когда на средней точке трансформатора 1 приложенное напряжение меняет з..ак с плюса на минус, а на общей точке элементов фазосдвигаю- ЬО щего моста — c минуса на плюс, появляется ток заряда конденсатора б, который протекает по цепи общая точка элементов, включенных в плечи моста эмиттер-базовый переход транзистора 4 — 65 диод 9 — конденсатор б — диод 8 -средняя точка вторичной обмотки трансформатора 1. Транзистор 4 открывается и конденсатор 7 разряжается по цепи положительная обкладка конденсатора 7 резистор 13 — эмиттер-коллекторный переход транзистора 4 — отрицательная обкладка конденсатора 7.

В связи с тем, что базовый ток транзистора 4, являющийся одновременно и зарядным током конденсатора б, в начальный момент времени имеет максималь. ную величину, на резисторе 13 нагруз- ки формируется импульс с крутым фрон— том.

Возникновение импульса всегда связано с моментом перехода синусоидального 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 вторичной обмотки трансформатора моста, а минус — к общей точке элементов плеч моста, конденсатор 7 заряжается, а конденсатор б разряжается, что вызывает появление на резисторе 12 нагрузки иглпульса с крутым фронтом, а в полупериод, когда минус приложен к средней точке вторичной обмотки трансформатора 1, а плюс — к общей точке элементов моста, конденсатор б заряжается, а конденсатор 7 разряжается, вызывая при этом появление на резисторе 13 нагрузки импульса с крутым фронтом.

Сдвигая напряжение диагонали моста относительно напряжения сети, получаем сдвиг формируемых импульсов.

Устройство с тиристорами в качестве ключевых элементов (фиг. 2) работает аналогично описанной схеме. Предлагаемая схема обладает значительно большей температурной стабильностью. Она позволяет получить большую стабильность мощности формируемых импульсов без увеличения количества элементов схемы и потребляемой мощности.

В то время как в известной схеме при температуре окружающего воздуха

70 С происходит разряд накопительноо го конденсатора на 40% в промежуток времени от 90 до 180 эл. град., в предлагаемой схеме величина напряжения накопительного конденсатора практически не изменяется.

Использование устройства позволяет повысить надежность управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя в широком диапазоне температур.

Формула изобретения

Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического

858203 фиа g

ВНИИПИ Заказ 7264/90 Тираж 730 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 преобраэователя, содержащее фаэосдвигающий мост, два резистора и две ключевые схемы, состоящие иэ накопительного конденсатора и транзистора каждая; включенные через разделительные диоды в диагональ фаэосдвигающего моста, о т л и ; а ю щ. е е с я тем, что, с целью повышения надежности, накопительный конденсатор одной ключевой схемы включен в цепь эмиттера транзистора другой ключевой схемы таким образом, что отрицательная обкладЛ0 ка накопительного конденсатора одной ключевой схемы соединена с эмиттером транзистора той же ключевой схемы и через включенный в проводящем направленни первый разделительный диод — с его базой, а положительная обкладка г накойитвльного конденсатора через резистор соединена с коллектором того же транзистора и через включенный в непроводящем направлении второй разделительный диод — с эмиттером транзистора другой ключевой схемы.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 237984, кл. 21 d 12/03, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 600689, кл. Н 02 P 13/16, 1976 (прототип) .