Устройство для управления тиристором

 

О П И С А Н И Е 944011

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сочетании

Социалистическкн

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 15.12,80 (21) 3216684/24-07 (53)N. Кл.

Н 02 И 1/08 с присоединением заявки йе (23) Приоритет

3ЬеударетвенныН комитет

СССР

Опубликовано 15.07.82 ° Бюллетень М 26 аа делам изобретений н открытий (53) УДК621. 316. ,727(0&8.8) Дата опубликования описания 17. 07 .82 (72) Авторы изобретения

E.6. Петров, P.Н. Галушкевич и И.В. Пригода""- ".- Ф

Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда,: ЙЙС

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОИ!

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления тиристорными блоками с отбором мощности от сети переменного тока напряже5 нием 220/380 В.

Известны устройства для управления тиристорами, содержащие накопительный конденсатор, ключевой блок и формирующий конденсатор 13. ! о

Недостатком известных устройств является невысокая надежность, обус= ловленная отсутст вием автоматического изменения тока управляемой цепи.

Наиболее близким к предлагаемому !s является устройство для управления ти" ристором, содержащее два тиристорных оптрона, светоизлучающие диоды кото« рых подсоединены к клеммам для подключения источника управляющего на" пряжения, восемь резисторов, два последовательно соединенных конденсатора, один из которых подключен через первый резистор к аноду тиристора первого оптрона, два транзистора, ста" билитрон, два диода и клеммы для подключения источника тока, анода, катода, управляющего электрода тиристо". ра и нагрузки, одна из клемм для подсоединения которой соединена с первой клеммой для подключения источника тока, а другая клемма - с клеммой для подключения анода тиристора (23.

Недостатками известного устройст-, ва являются невысокие надежность и экономичность.

Цель изобретения - повышение на" дежности и экономичности устройства для управления тиристором.

Поставленная цель достигается тем, что тиристор первого оптрона подсоединен катодом к одной к одной из клемм для подключения источника тока и од" новременно через второй резистор, зашунтированный стабилитроном,к точке подсоединения первых выводов тре" тьего, четвертого и пятого резисторов, клемме для подключения катода

3 g4i тиристора и общей точке включения последовательно соединенных конденсаторов, подсоединенных через последовательно соединенные шестой резистор и первый диод к клемме для подключения управляющего электрода тиристора, второй вывод третьего резистора подсоединен через тиристор второго оптрона к эмиттеру первого транзистора, база которого подсоединена через седьмой резистор к зажиму первого резистора, соединенного с первым конденсатором, коллектор первого транзистора соединен через переменный восьмой резистор с обкладкой второго онденсатора и одновременно с эмит.ером второго транзистора, выполнен". ного двухбаэовым, .одна база которого подсоединена к аноду первого диода вторая база двухбазового,транзистора подсоединена к второму выводу четвертого резистора, второй вывод пятого резистора подсоединен к катоду второго диода, анод которого связан с клеммой для подключения анода тиристора.

На- фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства для .управления тиристором; на фиг. 2 " временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для управления тирис" тором содержит клеммы для подключе" ния нагрузки 1, одна из которых подключена к клемме для подсоединения анода тиристора 2 и к аноду первого диода 3, подсоединенного своим катодом к первому резистору 4, первый кон денсатор 5, одной обкладкой подключенный к клемме для подсоединения катода тиристора 2, а другой - к восьмому переменному резистору 6, регулирующему угол открывания тиристора при максимальном токе управляемой цепи, и к эмиттеру первого однопереходного транзистора 7, второй конденсатор 8, второй обкладкой соединенный с клеммой для подключения катода тиристора 2, а первой - с первым переменным резистором 9, регулирующим угол открывания тиристора 2 при минимальном токе управля" емой цепи, и с седьмым резистором 10 для выбора рабочего режима второго транзистора 11, база которого подключена к резистору 10, шестой резис" гор .12, одним концом соединенный с клеммой для подключения катода тиристора 2, а другим - с первой базой

1011 4 "транзистора 7 и анодом второго диода 13, подключенного своим катодом к управляющему электроду тиристора 2, четвертый резистор 14 для выбора рабочего режима транзистора 7, одним концом соединенный со второй базой транзистора 7, а другим - с третьим резистором l5 для выбора рабочего режима транзистора 11 и катодом ста1о билитрона 16, подключенным своим ано" дом к катоду тиристора 2 и зашунтированным вторым резистором l7, образующим делитель напряжения для положительных полупериодов сетевого напряже 15 ния, первый оптрон 18 для включения максимального тока управляемой электрической цепи и гальванической раэ" вязки управляющей и силовой цепей, соединенный первым и вторым выводом

zp соответственно с эмиттером транзистора 11 и с четвертым резистором 15, а третьим и четвертым выводами - с леммами 20 и 21 для подключения ис.1 очника управляющего напряжения, втс р5 рой оптрон 19 для включения минимального тока управляемой цепи и гальванической развязки управляющей и силовой цепей,, подключенный первым выводом к клемме для подключения катода зо тиристора 2, четвертым - к переменному резистору 9, а вторым и третьим выводами - к клеммам 21 и 22 для подсоединения источника управляющего напряжения.

Устройство для управления тиристо" ром в режиме максимального тока управляемой цепи работает следующим образом.

При поступлении управляющего над пряжения на клеммы 20 и 21 открывается оптрон 18, и положительные полупе" риоды напряжения (фиг. 2а), образованные из сетевого напряжения при помощи делителя из резисторов 4 и 17, ди" одов 3 и 16, поступают через резис45 тор 15, оптрон 18 и открытый транзистор 11 на конденсаторы 5 и 8. Заряд конденсаторов 5 и 8 проходит до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 5, поступающее на эмиттер одно50 переходного транзистора 7, не сравняется с напряжением его второй базы, на которую через резистор 14 подают" ся положительные полупериоды питания.

Во время отрицательных полупериодов

55 питания, когда напряжение на заряд конденсаторов 5 и 8 не поступает, конденсатор 8 разряжается незначительно (фиг. 2б), так как оптрон 19 эа5 944 крыт. Ток дозаряда конденсатора 8 в начале каждого положительного полупериода небольшой, позволяющий транзистору 11 работать на нижнем участке рабочей характеристики, а это, в

5 свою очередь, ограничивает ток заряда конденсатора 5. Конденсатор 5 при этом заряжается до большего напряжения (фиг. 2 г ) до наступления момента сравнения с напряжением на эмитте-1О ре транзистора 7.

В момент сравнения напряжений на второй базе и эмиттере транзистора 7 он открывается, и конденсатор 5 начинает разряжаться по цели: транзис- з тор 7, диод 13, тиристор 2. Одновременно увеличивается ток через вторую базу транзистора 7, который ограничивается резистором 14.. Так как сопротивление в цепи разряда конденсато- щ ра 5 небольшое (несколько десятков

Ом), он разряжается быстро, и во время разряда формируется положительный импульс напряжением 6-7 В и длительностью 2-3 мкс (фиг. 2 е ), открываю- д щий тиристор 2. Как только ток разряда конденсатора 5 становится равным пороговому току закрывания транзистора 7, транзистор закрывается, и формирование импульса прекращается. эо

Так как напряжение на конденсаторах 5 и 8 не превышает 0 В, а тиристор при максимальном и минимальном то" ках управляемой цепи запускается короткими импульсами, длительность которых не зависит от угла аткрывания тиристора, то снижается мощность отбора от сети.

В режиме минимального тока управляемой цепи устройство работает сле- 4О дующим образом.

Одновременно с управляющим напряжением, подаваемым на. клеммы 20 и 21, подается управляющее напряжение на клеммы 21 и 22. При этом открывает" 4> ся оптрон 19, чем обеспечивается возможность разряда конденсатора 8 во время отрицательных полупериодов питающего напряжения, заряд и разряд конденсатора 8 происходит до меньшего напряжения, чем при максимальном токе управляемой цепи (фиг. 2 5) .

В результате этого ток дозаряда кон" денсатора 8 в начале каждого положительного полупериода больше, .чем при максимальном токе управляемой цепи, что позволяет транзистору 11 работать на верхнем участке рабочей характе" ристики, тем самым увеличивается ток

011 6 заряда конденсатора 5. Конденсатор

1 к моменту сравнения напряжений на второй базе и эмиттере транзистора 7 заряжается до меньшего напряжения (фиг. 28) за меньший промежуток времени, чем при максимальном токе управляемой цепи.

Токовый .импульс разряда конденсатора 5 (фиг. 2 к) формируется так же, как и при максимальном токе управляемой цепи, .Однако он опережает токовый импульс разряда этого же конденсатора при максимальном токе управляемой цепи в сторону меньшего напряжения положительного полупериода сетевого напряжения, т,е. угол открывания тиристора 2 меньше, чем в первом режиме, а следовательно, ток управляемой цепи также меньше.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает повышение надежности и экономичности устройСтва для управления тиристором.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристором, содержащее два тиристорных оптрона, светоизлучающие диоды которых подсоединены к клеммам для подключения источника управляющего напряжения, восемь резисторов, два последовательно соединенных конденсатора, один из которых подключен через первый резистор к аноду тиристора первого ollT рона, два транзистора, стабилитрон, ( два диода и клеммы для подключения источника тока, анода, катода, управ" ляющего электрода тиристора и нагрузки, одна из клемм для подключе" ния которой соединена с первой клеммой для подключения источника тока, а другая клемма - с клеммой для подключения анода тиоистора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, тиристор nepaoro оптрона подсоединен катодом к одной из клемм для подклю" чения источника тока и одновременно через второй резистор, зашунтированный стабилитроном, к точке подсоединения первых выводов третьего, четвертого и пятого резисторов, клемме для подключения катода тиристора и общей точке включения последовательно со" единенных конденсаторов, подсоединенных через последовательно соединенные шестой резистор и первый диод к

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

М 729769, кл. H 02 М 1/08,1980.

2. Авторское свидетельство СССР " 565359, кл H 02 М 1/08, 197".

7 944011 8

Г клемме для подключения управляющего аноду первого диода, вторая база двухэлектрода тиристора, второй вывод- баэового транзистора подсоединена к третьего резистора подсоединен через второму выводу четвертого резистора, тиристор второго оптрона к эмиттеру второй вывод пятого резистора подсопервого транзистора, база которого единен к катоду второго диода, анод подсоединена через седьмой резистор которого связан с клеммой для подк зажиму первого резистора, соеди- ключения анода тиристора. ненного с первым конденсатором, коллектор первого транзистора соединен через переменный восьмой резистор с обкладкой второго конденсатора и одновременно-с эмиттером второго транзистора, выполненного двухбаэовым, одна баэз которого подсоединена к

944011

Составитель В. Коствхин.

Рейактор Л. Алексеенко Техрео Е. баритончик, Корректор Л.

Л. Бокшан

Заказ 5145/71 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

«1130Я Москва Ж-Я Ра шская наб.,- 8. 4/

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,