Устройство для испытания силовых вентилей

 

О П И С А Н И Е 7522О4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.03,78 (21) 2593423!18-25 (51) Ч Кл з G 01 К 31 26 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный комитет по делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень че 28 (53) УДК 621.382.2 (088.8) (45) Дата опубликования оп исания 30.07.80 (72) Авторы изобретения

С. И. Бардинский, М. В. Конга, Л. И. Лейкин, В. Ф. Осипов и О. К. Тоомла (71) Заявитель

К (C

t о

f. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

СИЛОВЫХ ВЕНТИЛЕЙ

Изобретение относится к области контроля параметров полупроводниковых приборов.

Известно устройство для измерения параметров управляемых вентилей, содержащее однофазный параллельный инвертор с пусковым органом и источником питания (1).

Данное устройство предназначено для испытания высоковольтных вентилей с питанием цепей управления от анодного источника и имеет вспомогательные вентили, используемые при запуске устройства. Неуправляемые вентилями с его помощью контролировать нельзя.

Известно устройство для испытания силовых вентилей, содержащее схемные ячейки,:каждая из них состоит из двух последовательно соединенных дросселей, последний из которых подключен к точке соединения анода второго и катода первого управляемых вентилей, катод второго вентиля, анод

;испытуемого вентиля и конденсатор, подключенный к точке соединения дросселей, соединены с источником питания, а его вторая клемма подключена к первым дросселям ячеек (2).

К недостаткам данного устройства относятся значительные внутренние потери мощности на резисторах делителя схемы из-за тепловых потерь и за счет снижения выходного напряжения более, чем в два раза.

Целью насточщего изобретения является увеличение КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что каждая ячейка снабжена двумя диодами, первый нз которых встречно-параллельно соединен с первым управляемым вентилем, а второй последовательно соединен с испы10 туемым вентилем.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для испытания силовых вентилей; на фиг. 2 показаны временные диаграммы токов и напряжений на элемен15 тах устройства.

Устройство для испытания силовых вентилей содержит общий источник постоянного тока 1, первый зарядный дроссель каждой ячейки 2, 8, второй коммутирующий дроссель 4, 5, коммутирующий конденсатор б, 7, второй управляющий вентиль 8, 9, первый распределительный неуправляемы и вентиль 10, 11, первый управляемый вентиль 12, 18, второй распределительный не25 управляемый вентиль каждой ячейки 14, 15 н общий для ячеек испытуемый вентиль 1б.

Рассмотрим работу только одной ячейки, куда входят источник постоянного тока

I, зарядный дроссель 2, коммутирующий дроссель 4, коммутирующий конденсатор б, 752204 первый управляемый вентиль 12, второй управляемый вентиль 8, первый распределиелы-;.ый неуправляемый вентиль 14 и испытуемый вентиль 16.

Предположим, что конденсатор 6 был заряжен в процессе работы до напряжения с

r.oëoæè Tåëüíoé полярностью относительно отрицательной клеммы источника питания.

За счет энергии, запасенной в зарядном дросселе 2 происходит увеличение напряжения на KOHäåíñàòoðå (см. Ug на фиг. 2) .

При этом тo через дроссель 2 i> уменьшается. В момент времени t подается сигнал управления на второй управляемый вентиль

8, конденсатор б перезаряжается синусоидальным импульсом тока 4 через дроссель

4 и открытый вентиль 8, Ток дросселя 2 1 мало влияет на ток ig и напряжение Ug вследствие его относительно малой величины и большой величины дросселя 2 (2 ) 4.)

Полярность на конденсаторе 6 меняется на противоположную. В момент времени t открывают первый управляемый вентиль 12, Коммутирующий конденс",òîð 6 начинает перезаряжаться импульсом тока i» до исходной полярности. Синусоидальный импульс тока L,g создает необходимую llo амплитуде и делительности величину тока через испытуемый вентиль 16.

7oi< i» протекает также и через второй распределительный неуправляемый вентиль

14. Второй управляемый вентиль восстанавливает свои управляющие свойства за счет падения напряжения на вентилях 12, 14 и

16 за промежуток времени от t, до 1з. После окончания тока i8 управляющий вентиль

12 запирается и начинается интервал дозарядки конденсатора б от источника постоянного тока 1. За предыдущие два интервала ток в дросселе 2 1, возрос до исходной величины, меняясь примерно по линейному закону, определяемому величиной ЗДС источника 1 и пндуктивностью дросселя 2.

Напряжение заряженного конденсатора на интервале дозарядки от t4 до 1;, будет приложено к цепочке, содержащей первый распределительный неуправляемый вентиль

l0, второй распределительный неуправляемый вентиль 14;и испытуемый вентиль 16.

Поскольку первый распределительный неуправляемый вентиль включен в проводяшем направлении, то падение напряжения на нем незначительно. Второй распределительный неуправляемый вентиль 14 должен обладать низкими по сравнению с испытуемым вентилем 16 динамическим и и статическими характеристиками, поэтому обратное сопротивление вентиля 14 будет значительно ниже сопротивления испытуемого вентиля на интервале от t4 до t;, и все напряжение конденсатора 6 будет приложено з запирающем направлении к вентилю 16.

Однако одна ячейка не сможет обеспечить непрерывный нагрузочный режим с

Зо

55 равными длительностями прямого тока и обратного направления на испытуемом вентиле вследствие наличия интервала перезарядки конденсатора 6 в интервале от t< до 1,.; и необходимости дозарядки его.

Для устранения этого недостатка включают две или более ячейки, нагруженных на один испытуемый вентиль и работающих по очереди. На фиг. 2 показаны диаграммы при работе двух ячеек. Все ячейки работают аналогично рассмотренной выше.

В интервале от t4 до t- .включен второй управляемый вентиль 9 второй ячейки и происходит перезаряд коммутирующего конденсатора 7 тока i9. В момент t окончания тока i9 включают первый управляемый вентиль 13 второй ячейки и создается импульс прямого тока i», проходящий через испытуемый вентиль 16. Напряжение коммутирующего конденсатора 6 первой ячейки берет на себя в этом интервале второй распределительный неуправляемый вентиль

14. Затем напряжение коммутирующего конденсатора 7 второй ячейки подается через распределительные неуправляемые вентили 11 и 15. Следующая полуволна тока создается первой ячейкой, а конденсатор 7 дозаряжается от источника постоянного тока 1.

B интервалах создания обратного напряжения на испытуемом вентиле 16 той или иной ячейкой открыт один из вторых управляемых вентилей других ячеек и параллельно вентилю 16 включается цепочка из распределительных неуправляемых вентилей и первого управляемого вентиля. Однако это не вызывает уменьшения: апряжения на вентиле 16 вследствие того, что первый управляемый вентиль заперт, а первый распределительный неуправляемый вентиль включен в запирающем направлении.

Внутренние потери в устройстве сведены к минимуму ввиду отсутствия резисторов.

Растет выходная мощность из-за исключения резисторного делителя напряжения и введения распределительных неуправляемых вентилей, Повышена надежность схемы вследствие исключения управляемого вентиля из цепей заряда коммутирующих конденсаторов и возможности разгрузки силовых элементов схемы увеличеним числа ячеек, Введение двух распределительных неупра;вляемых вентилей приводит к снижению потребляемой мощности за счет уменьшения внутренних потерь более, чем в два раза.

Формула изобретения

Устройство для испытания силовых вентилей, содержащее схемные ячейки, каждая из которых состоит из двух последовательно соединенных дросселей, последний из которых подключен к точке соединения двух,52204

1 управляемых вентилей, катод первого вентиля, анод испытуемого вентиля и конденсатор, подключенный и точке соединения дросселей, соединены с источником питания, и его вторая клемма подключена к первым дросселям ячеек, о т л и ч а ю щ а яс я тем, ITo, с целью увеличения КПД устройства, каждая ячейка снабжена двумя диодами, первый из которых встречно-параллель о соединен с первым управляемым вентилем, а второй последовательно соединен с испытуемым вентилем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 430732, кл. Н 01 J 13/43 от 18.12.72.

2. Авторское свидетельство СССР

Х> 539471. кл. G 01 R 31/26 от 02,07,74 (про1о тотип).

752204

Фиа.2

Составитель Т. Дозоров

Техрсд А. Камышникова

Редактор Н. Коляда

Корректор С. Файн

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 830/1020 Изд. № 371 Тираж 1033 Подписное

HIlQ «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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