Устройство для защиты тиристорного импульсного преобразователя постоянного напряжения от коммутационных перегрузок

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах защиты Полупроводниковых преобразователей о Целью изобретения является упрощение схемы преобразователя и снижение массогабаритных показателей . Поставленная цель достигается благодаря тому, что второй диод 3 катодом подключен к общей точке катода тиристорного ключа 1 и дросселя 5, а анод второго диода 3 подключен к общей отрицательной шине питания. Указанное включение второго диода 3 позволяет использовать индуктивность дросселя 5 не только для коммутации, .но и для защиты от перенапряжений при выключении. 2 ил. (Л

СОЮЭ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУб ЛИК ц))5 Н 02 Н 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЬГФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

СЛ

С Э

Оч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОВРЕТЕНИЯМ И ОтНРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР!

-(21) 4785754/07 22) 19.01.90 (46) 07.04.92. Бюл. и 13 (71) Нижегородский политехнический институт (72) Б.Я.Гумановский и А.Ю.Кочетков (53) 621.316.925.4(088.8)(56) Высокочастотные транзисторные преобразователи. М.: Радио и связь, 1988, с. 34.

Основы- преобразовательной техники./Под ред. Руденко В.С. и др.

M. Высшая школа., 1980, с. 154. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЦИТЫ ТИРИСТОРНОГО ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОТ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕГРУЗОК

„„SU„„1725315 А 1

2 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть примейено в устройствах защиты полупроводниковых преобразователей. Целью изобретения является упрощение схемы преобразователя и снижение массогабаритных по" казателей. Поставленная цель достигается благодаря тому, что второй диод

3 катодом подключен к общей точке ка" тода тиристорного ключа I и дросселя

5, а анод второго диода 3 подключен к общей отрицательной шине питания.

Указанное включение второго диода 3 позволяет использовать индуктивность дросселя 5 не только для коммутации, но и для защиты от перенапряжений при выключении. 2 ил.

3 17253

Изобретение может быть использовано в преобразовательной технике для преобразователей постоянного напряжения в постоянное, использующих работу тиристоров с искусственной коммутацией. Для устранения коммутационных перегрузок в таких преобразователях необходимо применять меры, исключающие контур короткого замыкания, обра- 10 зующийся в момент открывания тиристор ного ключа на проводящий диод с обратным включением.

Известны устройства защиты, исключающие контур короткого замыкания, 15 на основе использования дополнительных. однообмоточных и двухобмоточных дросселей в цепи ключевого элемента.

Энергия, накопленная в индуктивности такого дросселя при включенном клю- 20

1 че, отдается либо в резистор при использовании однообмоточного дросселя, либо в источник питания при использовании двухобмоточного дросселя.

Недостатком таких устройств является усложнение схемы преобразова" телей вследствие использования дополнительных элементов, увеличение массогабаритных показателей. Кроме того, при отдаче энергии в резистор, 30 понижается КПД преобразователя .

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство защиты тиристор"

I ного ключа от коммутационных пере-:,3S грузок при его включении, использующее дроссель в цепи диода, шунтирующего нагрузку. Устройство содержит тиристорный ключ.шунтирующий ключ первый диод, обратный второй диод, 40 коммутирующие конденсатор и дроссель,. нагрузку активно-индуктивного харак- тера и защитный дроссель. 8 этой схеме при включении тиристора на проводящий диод с обратным включением воз- 4 растание тока через тиристор ограничено дросселем.

Недостатком данного устройства яв- ляется применение дополнительного дросселя, .что увеличивает массогаба- 50 ритные показатели преобразователя.

Цель изобретения - упрощение cxe" мы и уменьшение массогабаритных пока- .: зателей преобразователя.

Указанная цель достигается тем, 55 что второй диод предназначен для подключения катодом к общей точке дросселя и конденсатора гасящего ЬСконтура, а анодом - к отрицательной шине питания и, таким образом, при включении тиристора 1 импульсного преобразователя постоянного напряжения бросок тока через включенный тиристор 1 и обратно смещенный, но еще не выключенный, диод 3 сдерживается дросселем 5, являющимся дросселем коммутирующего контура.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы устройства защиты тиристорного импульсного преобразователя от коммутационных перегрузок.

Устройство содержит тиристорный ключ 1, анод которого подключен к

".+" источника питания (ИП), шунтированный встречно включенным первым диодом 2, обратный второй диод 3, анод которого подключен к "-" ИП, а катод к одному.. выводу дросселя 5, другой вывод которого соединен с„ ка. тодом тиристора 1., конденсатор 4, подключенный одним выводом к аноду тиристора 1, другим к катоду диода

3, активно- индуктивйую-. нагрузку 6, вкпюченную между катодом тиристора и "-" ИП.

Устройство работает следующим образом.

Во время включенного состояния тиристора 1 через него протекает ток нагрузки ° Коммутирующая цепь, включающая конденсатор 4, дроссель 5 и диод 2, осуществляют запирание ти ристора 1.

По контуру нагрузка 6 " обратный диод 3 - дроссель 5 начинает протекать ток, обусловленный индуктивным характером нагрузки. При повторном включении тиристора 1 диод 3 еще проводит ток (иэ условия непрерывности тока в нагрузке) и оказывается включенным по цепи "+" ИП -. тиристор

1 - дроссель 5 - "-" ИП.

Благодаря наличию дросселя 5 в этом контуре нарастание тока через тиристор 1 и диод 3 ограничено,что исключит воэможность выхода их из строя.

Таким образом, устройство.защиты тиристорного преобразователя обеспечивает защиту полупроводников от коммутационных перегрузок используя в качестве защитного дроссель. коммути-. рующего контура.

Предлагаемое устройство защиты отличается от известньк тем, что

1725315 обратный диод включен так, что дроссель коммутирующего контура является одновременно и защитным. Применение предлагаемого устройства позволяет упростить .схему и уменьшить массогабаритные показатели. шунтированного гасящим LC-контуром, дроссель которого одним выводом подключен к катоду, а другим через кон5 денса гор — к аноду тиристорного ключа, содержащее первый диод, предназначенный для встречно-параллельного включения к тиристорному ключу, и второй диод, о т л и ч а ю щ е е с я

1О тем, что, с целью упрощения и снижения массогабаритных показателей, катод второго диода предназначен для подключения к общей. точке дросселя и конденсатора. гасящего LC-контура, t5 а анод второго диода - к отрицательной шине питания.

Формула изобретения

Устройство для защиты тиристорного импульсного преобразователя постоянного напряжения от коммутационных перегрузок, нагруженного на активно-индукционную нагрузку и состоящего из тиристорного ключа, заЯщ,1

Составитель Б.Гумановский

Техред A,Kðåâ÷óê Корректор А.Обручар

Редактор С.Патрушева ива

Заказ 1181

ВНИИПИ ГосУдарственного

113035, Тираж Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва ° Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101