Тиристорный ключ

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Социалистических

Рвспублнн

<1ц834914

К АВТОРСКОМУ СВ ИТВЛЬСТВУ (ет) Дополнительное к ввт. свмд-.ву— (51 1М. К.З (22) Заявлено 020479 (21) 2746068/18-21

Н 03 К 17/04

Н 03 К 1 7/56 с присоединением заявки ¹Гоеудвретвеиянй комитет ссср яо дыам изобретений. и открытий

I (23) Г3рмормтетОпубликовано 3005.81. Бюллетень Н9 20

Дата опубликования описания 3005.81 (53) УДК 621. 374 (088.8) C. A. Вицинский, Н. В. Ежова, A. Е. Овчаре и В.И. бпре (723 Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина электротех институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель ический... (54) THPHCTOPHfN КЛЮЧ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано. в широтно-импульсных .регуляторах, предназначенных для питания электродвигателей постоянного тока, а также для питания нагрузок, работающих в импульсном режиме.

Известен полностью управляемый тиристорный ключ, в котором для га- ® шения основного тиристора используется энергия предварительно заряженного коммутирующего конденсатора, подключаемого с помощью коммутирую-щего тиристора параллельно.коммутирующей катушке индуктивнрсти, включен-. ной последовательно с нагрузкой (1 J.

Недостатком данного устройства, использующего последовательно индуктивную коммутацию, является значительйое перенапряжение, которое появляется 2т при перезаряде коммутирующей .ем.кости и прикладывается к основному тиристору.

Наиболее близким к предлагаемому. по технической сущности тиристорный ключ содержит источник питания, основ6 ной коммутирующий элемент, например тиристор, дополнительный коммутирующий элемент и нагрузку, параллельно которой включен диод, а дополнитель- ® ный коммутирующий элемент содержит катушку индуктивности, параллельно. которой подключены последовательно соединенные конденсатор и дополнительный управляемый вентиль, встречно» параллельно которому включен диод (2 . . Недостатком известного устройства является дграниченный диапазон коммутируемых сигналов из-за того, что максимальное значение напряжения, прикладываемого к основному тиристору после переэаряда кою утирующего конденсатора, в несколько раз превышает напряжение основного источника питания, что приводит к необходимости использовать в данной схеме тиристоры с большим диапазоном по классу и ограничивает область применения тиристорного ключа с последовательно.индуктивной коьолутацией.

Цель. изобретения, — расширение рабочего диапаэона,коммутируеьых сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соедииенные источник питания, основной тиристор, катушку индуктивности, параллельно которой подключены последовательно соединенные конденсатор и дополнительный ь

834914 тиристор, встречно-параллельно которому подключен первый диод, и нагрузку, параллельно которой подключен второй диод, введены дополнительный источник питания и третий диод, причем дополнительный источник питания

-:- подключен параллельно конденсатору . катод третьего диода подключен к катоду основного тиристора, а анод его к отрицательной шине источника питания.

На чертеже изображена электрическая схема тиристорного ключа.

Устройство содержит источник 1 питания, основной тиристор 2, анод которого соединен с положительной шиной источника питания, коммутирую- 15 щую катушку 3 индуктивности и нагрузку 4; соединенные последовательно с основным тиристором 2. Параллельно нагрузке 4 подключен диод 5, подключенный катодом к катушке 3 ин- щ дуктивности. Параллельно коммутирующей катушке 3 индуктивности подключен коммутирующий, конденсатор 6, тиристор 7, встречно-параллельно которому подключен диод 8. Коммутирующий конденсатор 6 подключен к дополнительному источнику 9 питания.

К катбду.основного тиристора 2 под-. ключен катод дополнительного диода

10, анод которого. подключен к отрицательной шине источника 1.

Устройство работает следующим образом.

При подаче управляющего сигнала на тнристор 2 источник 1.питания через катушку 3 индуктивности подключается к нагрузке 4. Управляющий сигнал открывает тиристор 7 и коммутирующий конденсатор 6, заряженный до напряжения V > E, подключается параллельно катушке 3 индуктивности. 40

К катоду тиристора 2 прикладывается обратное напряжение Нобр = V — E u тиристор 2 закрывается. В коммутирующем контуре начинается процесс перезаряда конденсатора 6, а ток на 45 входе параллельно цепи, состоящей из нагрузки 4 и диода 5, практически мгновенно спадает до нуля. В момент перехода напряжения на конденсаторе 6 через -E включается диод

10 и параллельная цепь, состоящая из катушки индуктивности 3 и конденсатора 6, подключается параллельно нагрузке 4. В нагрузке формируется дополнительный импульс тока в форме затухающей полусинусоиды, длитель -5 5 ность и амплитуда которого постоянны и определяются только параметрами катушки 3 индуктивности, конденсатора

6 и нагрузки 4.

Таким образом, в нагрузке формируются два импульса тока - основной прямоугольный с регулируемой длительностью и дополнительный, полусинусоидальный с постоянными параметрами.

Поскольку диод 10 во включенном состоянии снижает потенциал катода тиристора 2 до -Е, к этому тиристору прикладывается максимальное напряжение, равное Е.

Наличие постоянного по своим параметрам дополнительного полусинусоидального. импульса тока в нагрузке не влияет на широтно-импульсное регулирование среднего значения напряжения, в нагрузке, так как легко компенсируется соответственным уменьшением длительности основного импуль са. По окончании процессов, в контуре коммутации конденсатор 6 от дополнительного источника 9 вновь заряжает— ся до напряжения V.

Применение изобретения позволяет снизить рабочее напряжение основного тиристора и применить его для коммутации высоких напряжений.

Формула изобретения

Тиристорный ключ, содержащий последовательно соединенные источник питания, основной тиристор, катушку индуктивности, параллельно которой подключены последовательно соединенные конденсатор и дополнительный тиристор, встречно-параллельно которому подключен первый диод, и нагрузку, параллельно которой подключен второй диод, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона, в него введены дополнительный источник питания и третий диод, причем дополнительный источник питания подключен параллельно конденсатору, катод третьего диода подключен к катоду основного тиристора, а анод . его — к отрицательной шине источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1. Глазенко T.À. Полупроводнико вые преобразователи в электроприво цах постоянноГо тока. л., "энергия",,1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 483787, Н 03 К 17/04 17/56|

06.09.73 (прототип).

834914

Составитель F. Ястребова

Редактор A. Лежннна Техред Н. Граб Корректор Н. Стеи

Заказ 4118/86 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4