SU957372A1 - Thyristor control - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО дл  УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОМ(5) DEVICE FOR THIRIST MANAGEMENT

1one

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано дл  управлени  тиристорами выпр мителей и инверторов.The invention relates to a converter technique and can be used to control the thyristors of rectifiers and inverters.

Известны устройства дл  управлени  .тиристорами, содержащее блокин -ге-нератор , усилитель мощности, трансформатор и клеммы дл  подключени  источника тока и тиристора 1.There are known devices for controlling thyristors, comprising a blocking generator, a power amplifier, a transformer, and terminals for connecting a current source and a thyristor 1.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  управлени  тиристором, содержащее трансформатор , входна  обмотка которого через управл емый транзисторный Ключ подсоединена к генератору напр жени  пр моугольной формы, и выходна  обмотка - к мостовому выпр мителю, плюсовой вывод которого через пороговый элемент, например стабилитрон, подсоединен к клемме дл  подключени  управл ющего электрода тиристора, шунтирующий элемент на основе первого диода, включенный между промежуточным выводом источника переменного на2Closest to the present invention is a thyristor control device comprising a transformer, the input winding of which is connected via a controlled transistor switch to a square-shaped voltage generator, and the output winding to a bridge rectifier, the positive output of which through a threshold element, for example a zener diode, connected to the terminal for connecting the control electrode of the thyristor, shunt element based on the first diode connected between the intermediate terminal of the alternating current source and 2

пр жени  и общей точкой соединени  управл емого ключа и входной обмоткой трансформатора, RC-цепь из последовательно сое/;ц ненных резистора И конденсатора и второй диод, подсоединенный катодом к аноду стабилитрона и первому выводу резистора RC-цепи, второй вывод которого соединен с минусовым выводом мостового выпр мител  и одной обкладкой конденсатора, вто10 ра  обкладка которого соединена со средней точкой выходной обмотки трансформатора , анодом второго диода и клеммой дл  подключени  катода тиристора С23.the voltage and common point of connection of the control key and the input winding of the transformer, an RC circuit of a series / value resistor And a capacitor and a second diode connected by a cathode to the anode of the zener diode and the first pin of the resistor of the RC circuit, the second pin of which is connected to the minus a bridge rectifier and one capacitor plate, the second plate of which is connected to the midpoint of the output winding of the transformer, the anode of the second diode and the terminal for connecting the cathode of thyristor C23.

1515

Недостаток известных устройств невысока  надежность.A disadvantage of the known devices is low reliability.

Цель изобретени  - повышение надежности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, The goal is achieved by

20 что устройство снабжено фазоинвертирующим ключом с двум  последовательно включенными транзисторами, трансформатор снабжен дополнительной выходной20 that the device is equipped with a phase inverting key with two series-connected transistors, the transformer is equipped with an additional output

обмоткой с выпр мительным мостом на выходе, к положительной и отрицательной клеммам которого подключены эмиттеры и через первый и второй резисторы коллекторы обоих транзисторов , причем база первого транзистора соединена с коллектором второго транзистора, база которого подсоединена через диод к эмиттерам обоих транзисторов и к клемме дл  подключени  катода тиристора и одновременно через третий регистор - к клемме дл  подключени  анода тиристора.winding with a rectifying bridge at the output, the emitters are connected to the positive and negative terminals of which and through the first and second resistors are collectors of both transistors, the base of the first transistor connected to the collector of the second transistor, the base of which is connected via a diode to the emitters of both transistors and to the terminal for connection the thyristor cathode and simultaneously via the third register to the terminal for connecting the thyristor anode.

На фиг, 1 представлена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, по сн ющие.его работу.Fig. 1 is a schematic diagram of the device; in fig. 2 time diagrams for details.

Устройство содержит генератор 1 переменного напр жени  пр моугольной формы, представл ющий собой полупроводниковый модул тор на транзисторах 2, питаемый от источника 3 посто нного напр жени  со средним выводом. Генератор 1 через управл емый ключ h подключен к.входной обмотке 5 трансформатора 6, а его промежуточный вы .вод через шунтирующий диод 7 подключен к точке соединени  входной обмотки 5 и ключа . Выходна  обмотка 8 трансформатора 5 подключена к выпр мител м 9 и 10, включенным встречнопоследовательно через пороговый элемент 11 (например стабилитрон) и резистор 12.The device comprises an alternating voltage generator of rectangular form, which is a semiconductor modulator on transistors 2, fed from a constant voltage source 3 with an average output. The generator 1 is connected to the input winding 5 of the transformer 6 via a control key h, and its intermediate output through a shunt diode 7 is connected to the connection point of the input winding 5 and the key. The output winding 8 of the transformer 5 is connected to rectifiers 9 and 10, connected back-to-back through the threshold element 11 (for example, a zener diode) and a resistor 12.

К выходу выпр мител  10 подключен фильтр 13. Клемма дл  подключени  управл ющего электрода тиристора Н подсоединена к выходу порогового элемента 11 и катоду диода 15, анод которого соединен со средним выводом выходной обмотки 8 трансформатора 6 и с клеммой дл  подключени  катода тиристора Т.A filter 13 is connected to the output of the rectifier 10. A terminal for connecting the control electrode of the thyristor H is connected to the output of the threshold element 11 and the cathode of the diode 15, the anode of which is connected to the middle terminal of the output winding 8 of the transformer 6 and to the terminal for connecting the cathode of the thyristor T.

Треть  выходна  обмотка 16 трансформатора 6 подключена к мостовому выпр мителю, выполненному на диодах 17 и 18, к выходу которого подключен фазоинвертирующий ключ 19. Положительна  и отрицательна  выходные клеммы выпр мител  17 и 18 соединены со входом фазоинвертирующего ключа 19, выполненного на транзисторах 20 и 21, резисторах 22-2 и диоде 25.The third output winding 16 of the transformer 6 is connected to a bridge rectifier made on diodes 17 and 18, to the output of which a phase-inverting switch 19 is connected. Positive and negative output terminals of the rectifier 17 and 18 are connected to the input of the phase-inverting switch 19 performed on transistors 20 and 21 , resistors 22-2 and diode 25.

Коллектор первого транзистора 21 соединен с базой второго транзистора 20 непосредственно и с положительной клеммой выпр мител  17 через резистор 22. Переход база-эмиттер транзистора 21 , шунтированный обратнымThe collector of the first transistor 21 is connected to the base of the second transistor 20 directly and to the positive terminal of the rectifier 17 through a resistor 22. The base-emitter transition of the transistor 21 is shunted by the reverse

диодом 25, подключен через токоограничивающий резистор 23 к клемме дл  подключени  анода тиристора . Клемма дл  подключени  катода тиристора 1 соединена с общей точкой соединени  эмиттеров транзисторов 20 и 21, отрицательной клеммой выпр мител  18 и анодом диода 25.the diode 25 is connected through the current limiting resistor 23 to the terminal for connecting the thyristor anode. The terminal for connecting the cathode of the thyristor 1 is connected to the common connection point of the emitters of transistors 20 and 21, the negative terminal of the rectifier 18 and the anode of the diode 25.

Устройство дл  управлени  тиристором работает следующим образом.The device for controlling the thyristor works as follows.

При отсутствии входного сигнала Uo и пр мом напр жении U на аноде тиристора Tt (фиг. 2), участок tg-t управл емый ключ k разомкнут, i/f к входной обмотке 5 трансформатора 6 через диод 7 прикладываетс  часть напр жени  генератора 1 переменного тока , при этом в обмотках 8 и 1б наводитс  электродвижуща  сила (ЭДС). Под действие пр мого напр жени  Ucjn/ открываетс  транзистор 21 фазоинвертирующего ключа 19, транзистор 20 закрываетс  и при этом выход выпр мительного моста с диодами 17 и 18 оказываетс  открытым.In the absence of an input signal Uo and a direct voltage U at the thyristor anode Tt (Fig. 2), the section tg-t controlled key k is open, i / f to the input winding 5 of the transformer 6 through the diode 7 a part of the alternating voltage generator 1 is applied current, while in the windings 8 and 1b electromotive force (EMF) is induced. Under the direct voltage Ucjn /, the transistor 21 of the phase-inverting switch 19 is opened, the transistor 20 is closed and the output of the rectifying bridge with the diodes 17 and 18 is open.

В обмотке 8 наводитс  ЭДС, величина которой выбираетс  такой, чтобы напр жение на выходе выпр мител  9 было меньше порога срабатывани  стабилитрона 11. Напр жение на выходе Выпр мител  10 фильтруетс  фильтром 13 и прикладываетс  к цепи, содержа1цей резистор 12 и диод 15, что приводит к протеканию тока и падению напр жени  на диоде 15 и смещению управл ющего перехода тиристора в обратном направлении.In the winding 8, an emf is induced, the value of which is chosen so that the voltage at the output of the rectifier 9 is less than the response threshold of the zener diode 11. The output voltage of the rectifier 10 is filtered by the filter 13 and applied to the circuit containing a resistor 12 and a diode 15, which results the current flow and the voltage drop across the diode 15 and the biasing of the thyristor control transition in the opposite direction.

При поступлении входного сигнала (в момент времени Ц, фиг. 2) включаетс  ключ и к обмотке 5 прикладываетс  полное напр жение источника переменного тока 1 и ЭДС, наводима  в обмотке 8, увеличиваетс . При этом напр жение на выходе выпр мител  9 становитс  больше порогового значени  стабилитрона 11, он открываетс  и к управл ющему переходу тиристора 1 прикладываетс  пр мое напр жение, равное разности напр жений на выходе выпр мител  9 и стабилитрона 11. Диод 15 запираетс , и по цепи управл ющий электрод - катод тиристора 1 протекает ток управлени .When the input signal arrives (at the time point C, Fig. 2), the key is turned on and the full voltage of the AC source 1 is applied to the winding 5, and the emf, induced in the winding 8, increases. In this case, the voltage at the output of the rectifier 9 becomes greater than the threshold value of the Zener diode 11, it opens and a direct voltage applied to the control transition of the thyristor 1, equal to the difference of the voltages at the output of the rectifier 9 and the Zener diode 11. The diode 15 is locked, and The control electrode – cathode of the thyristor 1 circuits a control current.

Claims (2)

Тиристор открываетс  в течение времени (фиг. 2),в момент времени процесс открывани  тиристора завершаетс  и потенциал его анода уменьшаетс  до нескольких дес тых долей вольта, соответствующих падению напр жени  на тиристоре. При этом транзистор 21 закрываетс , а транзистор -20 открываетс , подключа  резистор 23 к выходу выпр мительного моста, образованного из диодов 17 и 18. В результате, по обмотке 16 начинает протекать ток, уменьшающий результирующий магнитный поток в сердечнике трансформатора 6, а следо вательно, и ЭДС в обмотке 8. Ампер-витки обмотки 16 рассчитываютс  таким образом, чтобы при открытом транзисторе 20 выпр мленное напр жение на выходе выпр мител  9 было меньше порогового напр жени  стабилитрона 11. При этом напр жение управлени  U с тиристора снимаетс  и отсутствует до момента времени t3 (фиг. 2), когда потенциал анода тиристора снова станет положительным . При поступлении управл ющего вход ного сигнала Ug)( в момент времени tc (фиг. 2), когда к аноду тиристгрра 1ч приложен отрицательный потенциал, происходит задержка выработки сигнала управлени  и до момента времени tg (фиг. 2), когда происходит смена noл pнoctи напр жени  на аноде Применение предлагаемого устройст ва позвол ет повысить помехозащищенность цепи управлени  управл емого тиристора, так как полностью исключаетс  возможность подачи напр жени  управлени  на тиристор при наличии обратного напр жени  на нем. Предлагаемое изобретение позвол е минимизировать мощность управлени , выдел ющуюс  на управл ющем переходе тиристора, повысить надежность и пом хоустойчивость устройства. Формула изобретени  Устройство дл  управлени  тиристо ром, содержащее трансформатор, входна  обмотка которого через управл емый транзисторный ключ подсоединена К генератору напр жени  пр моугольной формы и выходна  обмотка - к мостовому выпр мителю, плюсовой вывод которого через пороговый элемент подсоединен к клемме дл  подключени  управл ющего электрода тиристора, шунтирующий элемент на основе первого диода , включенный между промежуточным выводом источника переменного напр жени  и общей точкой соединени  управл емого ключа и входной обмоткой трансформатора, КС-цепь из последовательно соединенных резистора и конден сатора и второй диод, подсоединенный катодом к аноду стабилитрона и первому выводу резистора RC-цепи, второй вывод которого соединен с минусовым выводом мостового выпр мител  и одной обкладкой конденсатора, втора  обкладка которого соединена со средней точкой выходной обмотки трансформатора , анодом второго диода и клеммой дл  подключени  катода тиристора , отлича.ющеес-  тем, что, с целью повышени  его надежности , оно снабжено фазоинвертирующим ключом с двум  последовательно включенными транзисторами, трансформатор снабжен дополнительной выходной обмоткой с выпр мительным мостом на выходе, к положительной и отрицательной клеммам которого подключены эмиттеры и через первый и второй резне- торы коллекторы обоих транзисторов, причем база первого Транзистора соединена с коллектором второго транзистора , база которого подсоединена через диод к эмиттерам обоих транзисторов и к клемме дл подключени  катода тиристора и одновременно через третий резистор - к клемме дл  подключени  анода тиристора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Чиженко И.Н и др. Основы прео азовательной техники. М.„ 197, с. 308. The thyristor opens in the course of time (Fig. 2), at the instant of time the process of opening the thyristor is completed and the potential of its anode decreases to several tenths of a volt, corresponding to the voltage drop across the thyristor. In this case, the transistor 21 is closed, and the transistor -20 opens, connecting the resistor 23 to the output of the rectifying bridge formed from diodes 17 and 18. As a result, a current begins to flow through the winding 16, reducing the resulting magnetic flux in the transformer core 6 , and the EMF in the winding 8. The ampere turns of the winding 16 are calculated so that when the transistor 20 is open, the rectified voltage at the output of the rectifier 9 is less than the threshold voltage of the Zener diode 11. At the same time, the control voltage U from the thyristor relieves and offline until t3 (FIG. 2), when the thyristor anode potential becomes positive again. When a control input signal Ug arrives) (at the time tc (Fig. 2), when a negative potential is applied to the anode of the thyristor 1h, there is a delay in the generation of the control signal until the time tg (Fig. 2), when the change of the polarity occurs voltage on the anode The application of the proposed device allows to increase the noise immunity of the control circuit of the controlled thyristor, since the possibility of applying the control voltage to the thyristor in the presence of a reverse voltage is completely excluded. the ability to minimize the control power allocated to the thyristor control junction, to improve the reliability and stability of the device.A invention The thyristor control device comprising a transformer, the input winding of which is connected to a square-shaped voltage generator and an output winding through a controlled transistor switch winding - to a bridge rectifier, the positive output of which through the threshold element is connected to the terminal for connecting the control electrode of the thyristor, the bypass element on the basis of the first diode, connected between the intermediate output of the alternating voltage source and the common connection point of the controlled key and the input winding of the transformer; -chain, the second terminal of which is connected to the negative terminal of the bridge rectifier and one capacitor plate, the second plate of which is connected to the middle point of the output winding of the transformer, ano A second diode and a terminal for connecting a thyristor cathode, differing in that, in order to increase its reliability, it is equipped with a phase inverting key with two transistors connected in series, the transformer is equipped with an additional output winding with a rectifier bridge at the output, to the positive and negative to the terminals of which the emitters are connected and through the first and second reactors the collectors of both transistors, and the base of the first Transistor is connected to the collector of the second transistor, the base of which is connected Nena via a diode to the emitters of both transistors and a terminal for connecting the cathode of the thyristor and at the same time through the third resistor - to the terminal for connecting the anode of the thyristor. Sources of information taken into account in the examination 1. I. Chizhenko and others. Fundamentals of the design technique. M. „197, p. 308. 2.Авторское свидетельство СССР М- , кл. Н 02 М 1/08, 1978.2. USSR author's certificate M-, cl. H 02 M 1/08, 1978. tfft,tfft tt ЙTh //// f.f. 0fffJ0fffJ