Способ запирания двухоперационного тиристора

 

О --А-Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (11) 5776 8 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.06.76 (21) 2365837/07 с присоединением заявки _#_n(23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.10.77- Бюллетень ph 39 (45) Дата опубликования описания 2211.77 (51) М. Кл

Н 02 М 1/08

ГвврдарвтввваыЯ ввивтвт

Оаввта Мввввтрвв CGCt

an дввая вввбрвтвввв в отврытвй (53) УДК621. 316. 727 (088.8) (72) Авторы изобретения

О.Г. Булатов и С.В.Одынь (71) Заявитель

Московский ордена Ленина энергетический институт (54) СПОСОБ ЭАПИРАНИЯ ДВУХОПЕРАЦИОННОГО

THPHCTOPA

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при работе двухоперационных тиристоров в различных устройствах преобразования электрической энергии, например 5 в узлах принудительной коммутации тиристорных прерывателей, в тиристорных автономных инверторах и зависимых преобразователях.

Известен комбинированный способ за- 10 пирания двухоперационного тиристора, основанный на одновременной кратковременной подаче на тиристор импульсов отрицательного тока по цепи управления и обратного анодного напряжения. I5 указанный способ позволяет ускорить время запирания двухоперационного тиристора по сравнению с его обычным запиранием только по цепи управления, так как выключению прибора способствуют два влияющих фактора — ток управления и обратное анодное напряжение.

Однако большое сопротивление в указанном устройстве ограничивает величину обратного тока в двухоперационном 25 тиристоре так, что зта величина оказывается меньше величины запираемого прямого анодного тока. Поэтому результирующий анодный ток в переходном процессе запирания имеет прямое направление и не удается избежать его шнурования, которое приводит к узколокализованному тепловыделению в приборе и к существенному недоиспользованию двухоперационного тиристора по мощности, Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является способ, когда при комбинированном способе запирания двухоперационного тиристора в переходном процессе выключения прибора результирующий анодный ток в тиристоре кратковременно меняет направление на обрат" ное. Помимо ликвидации шнурования анодного тока ускоряется время валиракия тиристора.

Однако при одновременной подаче на двухоперационный тиристор импульсов обратного анодного напряжения и отрицательного тока управления, которую осуществляют при указанном способе запирания, затрачивается излишняя мощность управления. Это связано с тем, что при комбинированном способе запирания тиристора в начальные этапы переходного процесса его запирания основным запирающим фактором является обратное анодное напряжение. Отрицательный ток управления играет опреде577618 ляющую роль в запирании прибора только после появления на нем прямой полярности анодного напряжения, когда через коллекторный переход тиристора из базовых областей начинают протекать непрорекомбинировавшие носители заряда. Отрицательным током управления эти носители выводятся из р-базы тиристора, ликвидируя условия самопроизвольного повторного включения при10 бора.

Цель изобретения — снижение массогабаритных показателей устройства, формирующего импульсы отрицательного тока управления, путем снижения длительности этих импульсов.

Это достигается тем, что при осуществлении известного способа запирания двухоперационного тиристора, основанного на подаче отрицательного импульса тока управления и импульса обратного анодного напряжения, отрицательный импульс тока управления подают с временной задержкой относительно подачи на тиристор импульса обратного анодного напряжения, в частнос- 25 ти в момент изменения полярности анодного напряжения на прямую.

На фиг.1 изображена функциональная схема, с помощью которой реализуется способ запирания двухоперационного 30 тиристора; на фиг.2 (а,б,в) — времен— ные диаграммы тока управления, анодного тока и анодного напряжения на двухоперационном тиристоре.

Предположим, что двухогерационный ц тиристор 1 включен положительным импульсом тока управления, сформированным блоком 2 управления, и до момента времени находится в сокрытом состоI янии. В момент т, путем перевода клю1 чевого элемента узла 3 принудительной коммутации в открытое состояние на тиристор 1 подают импульс обратного анодного напряжения (см.фиг.2 в) .С временной задержкой относительно момента t1, но не позже момента времени t (или в момент времени, когда анодное напряжение на тиристоре 1 изменяет полярность на прямую) блок 2 управления формирует отрицательный импульс тока управления.

Отрицательный ток управления выводит из р-базы тиристора оставшиеся в ней неравновесные носителя заряда, которые образуют импульс тока через коллекторный переход в момент t>(см. фиг.2 б), препятствуя самовключению двухоперационного тиристора прн появлении на нем после этапа запирания прямого анодного напряжения.

Исследования показали, что длительность всплеска емкостного анодного тока около 1-2 мкс, после его окончания отрицательный импульс тока управления может быть снят, что не приводит к снижению коммутирующей способности тиристора.

Так как мощный двухоперационный тиристор способен коммутировать анодные токи величиной более 100 A„ то при типичных значениях коэффициента запирания (К =4-10) требуется большая амплитуда отрицательного тока управления (15-20A) для запирания прибора. Поэтому существенное сокращение длительности импульса отрицательного тока управления позволяет значительно снизить. массогабаритные показатели устройства, формирующего импульсы управления на двухоперационный тиристор.

Формула изобретения

1.Способ запирания двухоперационного тиристора, основанный на подаче отрицательного импульса тока управления и импульса обратного анодного напряжения, отличающийся тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей устройства, формирующего импульсы управления, путем снижения длительности этих импульсов, отрицательный импульс тока управления подают с временной задержкой относительно подачи на тиристор импульса обратного анодного напряжения, но не позднее изменения полярности анодного напряжения на прямую.

2.Способ го п.1, о т л и ч а ю щ и йс R тем, что фиксируют момент изменения полярности анодного напряжения на прямую и в этот момент подают отрицательный импульс тока управления.

577618

Фие. 1

Составитель О.Наказная

Техред З.Фанта КорРектоР Е.Папп

Редактор Т.Загребельная

Заказ 419.5/41 Тираж 917 Подписное

IJHHHI1H Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4