SU1275636A1 - Вентильный узел полупроводникового преобразовател - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может найти применение в мощных полупроводниковьк источниках питани . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей вентильгного узла полупроводникового преобразовател  путем обеспечени  возможности контрол  состо ни  вентилей. На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг.,2 и 3 - схемы блока обработки сигналов и индикации. Устройство (фиг. 1) содержит два параллельно соединенных вентил  1 и 2, демпфирующую цепь на конденсаторе 3 и резисторах 4 и 5 выравнивающую по сопротивлению цепь на резисторах 6 и 7, трехобмоточный магнитосв занный реактор 8 с обмотками 8,1, 8,2 и 8.3 блок 9 обработки сигналов с двум  входами и одним выходом и узел 10 индикации . , Блок обработки сигналов (фиг. 2) состоит из мостового однофазного выпр мител  11, двух конденсаторов 12 и 13 и трех резисторов 14 - 16, при этом к первому входу подключен конденсатор 12, один вывод которого  вл етс  одновременно и первым выходным выводом (q) обработки сигналов, второй вывод этого конденсатора соединен с вторым выходным выводом ((5) блока обработки сигналов через резис тор 14, к второму входу через резистор 15 и однофазный мостовой выпр ми тель 11 подключен конденсатор 13,

один из выводов которого также подключен к выходному выводу (а), а второй через резистор 16 к второму выходному выводу (S) блока обработки сигналов, причем к выходномлг выводу (сх) подключен минусовый выход однофазно .го мостового выпр мител  11, а блок индикации выполнен на двух встречно-параллельно соединенных светодиодах 17 и 18.

Блок обработки сигналов (фиг.З) состоит из мостового однофазного выпр мител  19, двух конденсаторов 20 и 21, трех резисторов 22 - 24 и динистора 25, блок индикации выполнен на светодиоде 26, при этом параллельно второму входу подключен конденсатор 20, один вывод которого одновременно  вл етс  и выходным выводом (Q) блока обработки сигналов, второй вывод этого конденсатора соединен с другим выходным выводом (о) блока

которое наиболее часто примен етс  в полупроводниковых преобразовател х частоты. Применение выравнивающей по

сопротивлению цепи, состо щей из

двух резисторов 6 и 7, позвол ет использовать один из них в качестве датчика наличи  напр жени  на вентил х . Подключение выравнивающей по сопротивлению цепи параллельно конденсатору 3 демпфирующей цепи и через малые и равные сопротивлени  резисторов 4 и 5 параллельно каждому вентилю симметрирует напр жение на силовых вентил х, кроме того, в результате такого подключени  на резисторах выравнивающей по сопротивлению цепи отсутствуют высокочастотные гармоники , что в свою очередь повышает

помехоустойчивость, блока обработки сигналов и узла индикации.

Claims (4)

1. Устройство работает следующим образом . обработки сигналов через резистор 22. К первому входу через резистор 23 и однофазный мостовой выпр митель 19 подключен конденсатор 21, один из выводов которого также подключен к выходному выводу (Q), а второй через резистор 24 и динистр 25 - к выходному выводу (8) блока обработки сигналов , причем к первому выводу (Q) подключен плюсовой выход мостового однофазного выпр мител  19, а к выходному выводу (S) - анод динистора 25. Светодиод 26 индикатора анодом подключен к входному выводу (о) , а катодом - к входузла индикации, ному выводу (S) Демпфирующа  цепь, выполненна  на конденсаторе 3 и резисторах 4 и 5, предназначена дл  снижени  коммутационных перенапр жений, причем подключение конденсатора 3 одним выводом к общей точке соединени  ано-. дов вентилей, а другим выводом - к общей точке соединени  резисторов 4 и 5, вторые выводы которых подключены к катодам соответствующих вентилей , позвол ет демпфировать перенапр жени  на обоих параллельно работающих вентил х при использовании лишь одного конденсатора. Вьфавнивающа  по сопротивлению цепь, выполненна  на резисторах 6 и 7, предназначенна  дл  выравнивани  сопротивлений вентильных узлов, об зательна при последовательном их включении. В начальный момент времени на вен тильный узел подаетс  силовое напр жение , а импульсы .управлени  отсутствуют , вследствие этого через вентили 1 и 2, а значит и через обмотки 8.1 и 8.2 реактора 8, ток не протекает , -и на обмотке 8.3 напр жение отсутствует. В то же врем  к выравнивающей по сопротивлению цепи из ре зисторов 6 и 7 прикладываетс  напр жение с силовых вентилей 1 и 2 через резисторы 4 и 5 демпфирующей цепи, имек цих незначительное по сравнению с резисторами 6 и 7 значение сопротивлени . При этом часть этого напр  жени  с резисто;ра 6 подаетс  на первый вход схемы 9 обработки сигналов а с ее выхода сигнал поступает на вход узла 10 индикации. Отсутствие напр жени  на первом входе блока 9 обработки сигналов однозначно характеризует пробой одного или обоих вен , тилей 1 и 2 или недостаточность времени на восстановление запертого состо ни  при работе узла в цепи переменного тока. При поступлении на управл ющие электроды вентилей 1 и 2 импульсов управлени  через них и соответственно через обмотки 8.1 и 8.2 реактора 8 протекает ток, однако вследствие того, что обмотки включены встречно, на выходной обмотке 8.3 наводитс  напр жение, вызванное неидентичностью параметров вентилей При нормальной работе бентильного узла (незначительный разбаланс токов вентилей), напр жение на вьЬсодной обмотке реактора 8 мало, что ра носильно отсутствию сигнала на втором входе блока 9 обработки сигналов , и устройство работает в режиме аналогичном описанному, поскольку к вьфавнивающей по сопротивлению це пи прикладываетс  напр жение в моме ты запертого состо ни  вентилей. В случае невключени  одного из вентилей по какой-либо причине или возникновени  значительного разбала са токов, протекающих через вентили и 2 и соответствующие им обмотки 8. и 8.2 реактора 8 весь ток либо значительна  его часть протекает по од ной из этих обмоток, что приводит к возникновению напр жени  на выходно обмотке 8.3 реактора 8, а следовательно , и на втором входе схемы 9 обработки сигналов. Это приводит к изменению сигнала на выходе блока 9 обработки сигналов и, следовательно, на входе узла 10 индикации. Последнее позвол ет получить визуальную индикацию состо ни  и работоспособности вентильного узла и дает возможность получить необходимую информацию дл  систем контрол  и прогнозировани  надежности, например на базе ЭВМ. При конструкции блока 9 обработки сигналов, приведенной на фиг. 2, устройство работает следующим образом. При нормальной работе устройства на второй вход блока 9 обработки сигналов поступает напр жение от вьфавнивающей по сопротивлению цепи в моменты запертого состо ни  силовых вентилей, что вызывает свечение светодиода 17, индицирующего нормальную работу вентильного узла, так как при этом на первом входе блока обработки сигналов, подключенном к обмотке реактора 8 (фиг. 1), напр жение отсутствует вследствие равенства токов, протекающих через силовые вентили 1 и 2 и соответственно обмотки 8.1 . и 8.2 реактора 8 (фиг. 1). При невключении одного из вентилей на выходной обмотке реактора 8 (фиг. 1) по вл етс  напр жение, которое подаетс  на первый вход блока обработки сигналов. Конденсатор 13 зар жаетс , и его напр жение прикладываетс  к выходу блока обработки сигналов в пол рности, противоположной пол рности напр жени , поступающего с второго входа, причем ток от обмотки реактора 8 должен в два раза превышать ток от выравнивающей цепи (светодиод 17 гаснет), поскольку он течет в другом направлении, т.е. вы-, читаетс . При конструкции блока 9 обработки сигналов, приведенной на фиг. 3, устройство работает следующим образом. При нормальной работе вентильного узла полупроводникового преобразовател , при равенстве токов, протекающих через силовые вентили 1 и 2 и соответствук цие им обмотки 8.1 и 8.2 (фиг. 1), напр жение на втором входе, подключенном к обмотке 8.3 реактора 8, ; отсутствует, и светодиод 26 светитс , индициру  нормальную работу вентильного узла от напр жени , поступающего от выравнивающей по сопротивлению цепи. При невключении одного из вен тилей на обмотке 8.3 реактора 8 (фигс1) по вл етс  напр жение, которое через резистор 23 и однофазный мостовой выпр митель 19 зар жает конденсатор 21 (фиг, 3) до напр жени  пробо  динистора 25, при этом динистр пробиваетс , и  ркость свет щегос  от пр мого напр жени  на вентил х светодиода 26 узла индикации возрастает за счет тока разр да конденсатора 21 через резистор 24 и открытый динистор 25 закрываетс , и повтор етс  процесс зар да конденсатора 21 током обмотки реактора 8. В результате светодиод 26 узла индикации переходит в режим пульсирующего свечени , что индициру ет о неравенстве токов, протекающих через силовые вентили и обмотки реактора . В случае незапирани  (пробо ) одного из вентилей из-за реакции реактора 8 открываетс  второй вентиль, и на обоих входах блока обработки сигналов напр жени  отсутствуют, что приводит к погасанию светодиода 26 узла индикации. Последнее обеспечивает визуальный контроль незапирани  (пробо ) одного или обоих вентилей. Формула из,обретени  1, Вентильный узел полупроводникового преобразовател , содержащий два управл емых полупроводниковых вентил  первые одноименные силовые электроды которых соединены между собой, а вторые подключены соответственно к раз ноименным выводам первой и второй обмоток трехобмоточного магнитосв занного реактора, другие выводы которых соединены между собой, а выводы третьей обмотки подключены к первому входу блока обработки сигналов, выход которого соединен с блоком индикации , отли чающийс  тем, что, с цельро расширени  функциональньсх возможностей путем обеспечени  возможности контрол  состо ни  вентилей, введены конденсатор и четыре резистора, причем первый и второй резисторы включены последовательно между разобщенными силовыми электродами вентилей, конденсатор подключен между соединенными выводами первого и второго резисторов и соединенными силовым электродами вентилей и шунтирован цепью из соединенных последовательно третьего резистора и четвертого резистора, при этом блок обработки сигналов снабжен вторым входом и выполнен в виде мостового однофазного выпр мител , первого и второго конденсаторов и трех резисторов , в блоке обработки сигналов входные выводы выпр мител  через первый резистор подключены к его первому входу, выходные выводы шунтированы первым конденсатором и через второй резистор соединены с выходом блока обработки сигналов, второй вход которого шунтирован вторым конденсатором и через третий резистор подключен к выходу блока обработки сигналов , второй вход которого подклю- . чен к четвертому резистору.
2. 2.Вентильный узел по п. 1, отличающийс  тем, что в блок обработки сигналов введен динис- тор, включенный последовательно с вторым резистором.
3. 3.Вентильный узел по п. 2, отличающийс  тем, что блок индикации выполнен в виде светодиода.
4. 4.Вентильный узел по п. 1, отличающийс  тем, что блок индикации выполнен в виде двух светодиодов , включенных встречно-параллельно .