Устройство для управления полупроводниковыми ключами

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сомз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. сеид-ву— (22) Заявлено 26. 01. 81(21) 3240731/24-07 (51) hh. Ktl.З с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Н 02 М 1/08

Государственный комитет

СССР по делаи изобретений и открытий (53) УДК621. 316. 727 (088. 8) Опубликовано 300882. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 309882

М.В. Гельман и Д.Н. Гиенко (72) Авторы изобретения

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЬМИ

КЛЮЧАМИ

1 2

Устройство относится к преобразовательной технике и может быть использовано в формирователях импульсов управления тиристорами и силовыми транзисторами.

Известны устройства для управления тиристорами, содержащее транзистор с цепями смещения и тиристор (1lНедостатком укаэанных устройств является невысокая надежность °

Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату является устройство для управления полупроводниковыми ключами, содержащее последовательно соединенные источник постоянного напряжения и стабилизатор тока параллельно выходам которого подсоединены управляемый ключ и датчик напряжения, подключенный своим выходом к управляющему входу управляемого ключа, при этом параллельно датчику напряжения подсоединены входные обмотки и импульсных трансформа-. торов с последовательно соединенными транзисторными ключами, базы которых соединены с выходами блока управления, при этом выводы каждой вторичной обмотки импульсных трансформаторов через диоды подсоединены к клеммам соответственно для подключения управляющего электрода и катода тиристора f2).

Недостатком известного устройства является невысокая надежность, обусловленная неоптимальностью форьы выходных импульсов управления.

Цель .изобретения — повышение надежности устройства за счет улучшения формы импульсов управления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве каждый импульсный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой с последовательно соединенным дополнительным диодом, каждая из которых подключена параллельно датчику напряжения.

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; нафиг.2 — эпюра выходного импульса.

Устройство (фиг.1) содержит источник 1 постоянного напряжения, соединен ный со стабилизатором 2 тока, транзисторы 3-.5, импульсные трансформаторы 6-8, входные обмотки которых подсоединены между выходом стабилизатора

2 тока и коллекторами соответствующих транзисторов 3-5, а выходные обмоткичерез диоды к клеммам для подключе955420 4 ния управляющих электродов соответствующих полупроводниковых ключей 9-11.

Управление транзисторами 3-5 осуществляется от предварительных каскадов блока 12 управления. Выход стабилизатора тока зашунтирован управляемым 5 ключом 13, управляющий вход которого связан с выходом датчика 14 напряжения через релейный пороговый элемент

15. Каждый импульсный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой 16, которая через дополнительный диод 17

I подключена параллельно датчику напряжения.

Устройство для управления силовыми ключами работает следующим образом. 15

Предварительные каскады блока 12 управления поочередно включают транзисторы 3-5, работающие в ключевом режиме. Стабилизированный ток, поступающий от импульсного стабилизатора 20

2 тока, поочередно подается через указанные транзисторы и импульсные трансформаторы 6-8 на управляющие переходы полупроводниковых ключей 9-.

11.

При отключении, например транзистора 3, сразу без паузы происходит включение транзистора 4, при этом цепь для протекания тока стабилизатора 2 тока не разрывается, одновременно ток намагничивания импульсного трансформатора 6 через дополнительную обмотку 16 и диод 17 создает форсировку через импульсный трансформатор

7 для включения полупроводникового ключа 10. Когда происходит отключение транзистора 4, сразу выключается транзистор 5, и ток намагничивания трансформатора 7 через импульсный трансформатор 8 создает фороировку для включения полупроводникового клю- 40 ча 11.

При пропадании управляющих импульсов все транзисторы 3-5 запираются.

На выходе стабилизатора 2 тока возникают перенапряжения, которые через 45 датчик 14 напряжения и релейный элемент 15 вызывают включение управляемого ключа 13.

Напряжение на зажимах стабилизатора тока падает1 релейный элемент

15 возвращается в исходное состояние, управляемый ключ 13 запирается. Система работает, как стабилизатор напряжения на выходе стабилизатора ток4, на холостом ходу и поддерживает заданное напряжение. При подаче очередного управляющего импульса от блока 12 управления один из.транзисторов 3-5 включается, напряжение на зажимах датчика 14 напряжения падает и управляемый ключ 13 выключается. На фиг.2 дана форма выходного импульса 18 °

Использование изобретения обеспечивает формирование импульса оптимальной формы, что позволяет уменьшить ток.уставки стабилизатора тока, так как он теперь необходим только для удержания тиристора во включенном состоянии. Это в свою очередь снижает потери в устройстве и его габариты. Формирование импульсов оптимальной формы сокращает время включения тиристора и уменьшает мощность, рассеиваемую на управляющем электроде, т.е. повышает надежность °

Формула изобретения

Устройство для управления полупроводниковыми ключами, содержащее последовательно. соединенные источник ,постоянного напряжения и стабилизатор тока, параллельно выходам которого подсоединены управляемый ключ и датчик напряжения, подключенный своим выходом к управляющему входу управляемого ключа, при этом параллельно датчику напряжения подсоединены входные обмотки п импульсных трансформаторов,с последовательно соединенными транзисторными ключами, базы которых соединены с выходами блока управления, при этом выводы каждой вторичной обмотки импульсных трансформаторов через диоды подсоединены к клеммам соответственно для подключения управляющего электрода и катода тиристора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности включения ключей, в нем каждый импульсный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой с последовательно соединенным дополнительным диодом, каждая иэ которых подключена параллельно датчику напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 478398, кл. Н 02 М 1/08, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2800649/24-07, кл. Н 02 М 1/08, 1979.