Устройство для управления полупроводниковым переключающим элементом

 

(72) Авторы изобретения

В.А. Охотников, В.И. Бендер, В.В. Фомичев и .В. фррфф фЩАЯ

ИАТЕНТЮТЕ ИИ ЕСН "

БИБЛИОТЕК (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЬИ

ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИМ ЭЛЕИЕНТОН

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления полу. проводниковыми элементами.

Известны устройства для управления полупроводниковыми переключающими we-s ментами, содержащие импульсный трансформатор, .диод, резистор и клеммы для подключения переключающего элемен.та (1).

Недостатком известных устройств яв-1ц ляется значительная мощность, рассеиваемая на переключающем элементе.

Наиболее близким техническим реиением к изобретению по средствам и до15 стигаемому результату является Формирователь импульсов управления вентильным преобразователем, содержащий импульсный трансформатор, входная обмотка которого подсоединена одним выводом к клемме для подключения положительного выводе источника питания и вторым выводом к одной из клемм для подключения переключающего элемента, 2 вторая клемма для подключения которого соединена с клеммой дця подключения минусового вывода источника питания, два диода, резистор, конденсатор и катушку индуктивности (2 ).

Недостатком известного устройства таяже является значительная мощ- ность, рассеиваемая на переключающем элементе

Цель изобретения - снижение потерь мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве один вывод выходной обмотки трансформатора соединен с ripoтивоположным выводом входной обмотки и второй ее вывод соединен с катодом первого диода, анод которого соединен с.анодом второго диода, подсоединенного своим катодом к клемме для подключения минусового вывода источника питания, при этом второй диод зашунтирован цепью из последовательно соединенных катушки индуктив3 96682 ности и резистора, параллельно которому подключен конденсатор.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройст-. ва для управления полупроводниковым переключающим элементом; на фиг. 2эпюра .тока, поясняющая его работу.

Устройство для управления полупронакопления заряда в базе диода 3 (см. фиг. 2). Характер нарастания тока, протекающего через диод 3 в начале этапа накопления заряда, определяется только индуктивностью. 5. Далее

3S по мере заряда конденсатора 6 на резисторе 7 нарастает напряжение. 8елииина тока через диод 3 в этот период изменяется мало, а при накоплении энергии в конденсаторе 6, достаточной для совершения апериодического колебательного процесса (обмен энергией с индуктивностью 5), ток начинает быстро нарастать. Электрические параметры катушки индуктивности 5, конденсатора 6 и резистора 7 рассчитываются так, чтобы к моменту смены полярности. на источнике импульсного напряжения 1, ток накопления заряда в диоде 3 достигал заданного значе50 ния. При смене полярности на источнике импульсного напряжения 1 начинается этап рассасывания неосновных

В водниковым переклрчающим элементом содержит (фиг. 1) импульсный траяс- .1ф форматор 1, подключенный к одному из выходных выводов переключающего элемента 2 и к катоду первого диода 3 с накоплением заряда, анод которого соединен с анодом второго диода 4, зашунтированного цепью, состоящей из, последовательно включенных катушки индуктивности 5 и конденсатора 6, причем параллельно конденсатору 6 под- ключен резистор 7. При этом катод ди- р ода 4, резистор 7, конденсатор 6 и . второй выходной вывод переключающего элемента 2 подключены к общей шине.

Устройство работает следующим образом. 2$

При включении переключающего элемента 2 на выводе импульсного трансформатора 1, соединенном с катодом . первого диода 3, появляется отрицательный потенциал. При этом первый Эв диод открывается и начинается этап

2 I носителей, накопленных в базе диода 3,на этапе протекания прямого то-, ка, и восстановления обратного сопротивления.

Использование изобретения обеспечивает значительное снижение суммарной мощности, рассеиваемой в пере-. ключающем элементе, на диоде и резисторе в период открытого состояния переключающего элемента.

Оормула изобретения

Устройство для управления полупроводниковым переключающим элементом, содеращее импульсный трансформатор, входная обмотка которого подсоединена одним выводом к клемме для подключения положительного вывода источника питания, а вторым выводомк одной из клемм для подключения.переключающего элемента, вторая клемма для подключения которого соединена с клеммой для подключения минусового вывода источника питания, два . диода, резистор, конденсатор и катушку индуктивности, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения потерь мощности, в нем один вывод выходной обмотки трансформатора соединен с противоположным выводом входной обмотки и второй ее вывод соеди" нен с катодом первого диода, анод которого соединен с анодом второго диода, подсоединенного своим катодом к клемме для подключения минусового вывода источника питания, при этом второй диод зашунтирован цепью из последовательно соединенных катушки индук.тивности и резистора, параллельно которому подключен конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Охотников В.А. и др. Методы снижения мощности, рассеиваемой в высоковольтных Транзисторах преобразова-. телей напряжения промышленных сетей.

"Электронная техника в автоматике".

Вып. 11, M., "Сов.радио", 1980, с. 100.

2. Авторское свидетельство СССР

N 500877, кл. Н 02 M 1/08, 1966.

966822

Составитель В. Костюхин

Редактор О. Колесникова Техред И. Гайду Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7896/73 Тираж 721 Подписное

-ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва М-0а Раушская наб.д д. 4/5 филиал ППП "Патент.", r. Ужгород, ул, Проектная, 4