CS255344B1 - Zapojenie ochranných cbvodov v liybridnom mcnici - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká zapojenie ochranných ob- vodov v hybridnom měniči, ktoré umožňuje využitie medzných napaťových aj prúdových parametrov výkonových tranzistorov, používaných na vypínanie hlavných tyristorov v měniči, a tým zvýšenie výkonu hybridného nxeniča. Komutačný obvod pozostáva z na- paťového zdroja zapojeného do série s výkonovým tranzistorom a pomocným tyristo- rom. K sériovému zapojeniu výkonového tranzistore a pomocného tyristora je dvomi vývodmi paralelné zapojený ochranný obvod.

Description

Vynález sa týká zapojenia ochranných obvodov v hybridnom tyristorovo-tranzistorovom měniči.

V doteraz známých zapojeniach hybridných tyristorovo-tranzistorových meničov, v ktorých sa používá paralelné zapojený tranzistor na vypínáme tyrístora, je možné tranzistor použií maximálně do hodnoty přípustného napatia pri odpojenej báze U_Cto tranzistore. Ochranné obvody — napr. pozostávajúce z odporov, kapacit, indukčností, diod, tyristorov atď. — sa v takýchto typoch meničov v bežnom zapojení používajú najma na zníženie prepatí od indukčností přívodu a připadne na zníženie strát pri vypínaní. V známých konfiguráciach však tieto ochranné obvody majú zároveň tú nevýhodu, že svojimi vybíjacími, resp. nabíjacíini prúdmi dodatočne namáhajú tranzistory pri ich zapnutí a tým obmedzujú ich prúdovú zaťažiteínosť, vzhťadom na to, že celkový prúd tranzistore nesmie v žiadnom případe překročit jeho maximálně přípustný impulzný prúd IcmUvedené nedostatky sú odstránené zapojením ochranných obvodov v hybridnom měniči pódia vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že ochranné obvody sú připojené paralelné k sériovej kombinácii tranzistora a pomocného tyristora. Uvedeným zapojením ochranných obvodov sa dosahuje nový účinok tým, že sa jednak umožní práca tranzistora v uzatvorenom stave při maximálně prípustnom napatí pri zapojenom odpore medzi bázou a emitorom U_CER, resp. pri maximálně prípustnom -napatí pri závernom napatí medzi bázou a emitorom U_CER a jednak tým, že tranzistorom v danom zapojení nepreteká ani vybíjací ani nabíjací prúd kondenzátora ochranného obvodu. Vzhřadom na to, že poměr maximálně přípustného napatia pri zapojenom odpore medzi bázou a emitorom a maximálně přípustného napatia pri odpojenej báze U_Gi;r/Uc_Eo je vačší ako jedna a tiež s ohladom na možnost plného využitia maximálně přípustného impulzného prúdu I_Cm tranzistora, je možné na základe uvedeného zapojenia podstatné zvýšit výkon meniča.

Na pripojenom výkrese je na obrázku příklad konkrétného zapojenia ochranných obvodov v hybridnom měniči podl'a vynálezu.

Na plus pól napáťového napájacieho zdroja 27 je připojená anoda prvého hlavného tyristora 1, anoda druhého hlavného tyristora 2, katoda prvej spátnej diody 5, katoda druhej spátnej diody 6 a mínus pól prvého napáťového zdroja 11. Na mínus pól napáťového napájacieho zdroja 27 je připojená katóda tretieho hlavného tyristora 3, katoda čtvrtého hlavného tyristora 4, anoda tretej spatnej diody 7, anoda štvrtej spátnej diody 8 a plus pól druhého napáťového zdroja 15. Do uzla je spojená katóda prvého hlavného tyristora 1, katóda štvrtej spátnej diódy 8, iavý vývod prvej tlmivky 9 a katóda prvého pomocného tyristora 13. Do uzla je spojená anoda štvrtého hlavného tyristora 4, anoda prvej spátnej diody 5, pravý vývod prvej tlmivky 9 a anoda štvrtého pomocného tyristora 18. Do uzla je spojená katoda druhého hlavného tyristora 2, katóda tretej spátnej diody 7, l'avý vývod druhej tlmivky 10 a katóda druhého pomocného tyristora 14. Do uzla je spojená anoda tretieho hlavného tyristora 3, anoda druhej spatnej diody 8, pravý vývod druhej tlmivky 10 a anóda tretieho pomocného tyristora 17. Do uzla je spojená anóda prvého pomocného tyristora 13, anóda druhého pomocného tyristora 14 a emitor prvého výkonového tranzistora 12. Kolektor prvého výkonového tranzistora 12 je připojený na plus pól prvého napáťového zdroja 11. Do uzla je zapojená katóda tretieho pomocného tyristora 17, katóda štvrtého pomocného tyristora 18 a kolektor druhého výkonového tranzistora

16. Emitor druhého výkonového tranzistora 18 je připojený na mínus pól druhého napáťového zdroja 15. Na katodu prvého pomocného tyristora 13 je připojený prvý vývod ochranného obvodu 19 a na kolektor prvého výkonového tranzistora 12 je připojený druhý vývod prvého ochranného obvodu 19. Na katodu druhého pomocného tyristora 14 je připojený prvý vývod druhého ochranného obvodu 20 a na kolektor prvého výkonového tranzistora 12 je připojený druhý vývod druhého ochranného obvodu 20. Na emitor druhého výkonového tranzistora 16 je připojený prvý vývod tretieho ochranného obvodu 21 a na anpdu štvrtého pomocného tyristora 18 je připojený druhý vývod tretieho ochranného obvodu 21. Na emitor druhého výkonového tranzistora 16 je připojený prvý vývod štvrtého ochranného obvodu 22 a na anodu tretieho pomocného tyristora 17 je připojený druhý vývod štvrtého ochranného obvodu 22. Na stredný vývod prvej tlmivky 9 je připojený prvý vývod záťaže 23 a na stredný vývod druhej tlmivky 10 je připojený druhý vývod záťaže 23.

V danom hybridnom měniči sa používá na vypínáme prvého hlavného tyristora 1 komutačný obvod pozostávajúci z prvého napálovéhG zdroja 11, prvého výkonového tranzistora 12 a prvého pomocného tyristora 13. Tento komutačný obvod na určitú krátku dobu převezme prúd prvého hlavného tyristora 1 a tým sa dosiahne jeho vypnutie. Rovnakým spósobom sa vypínajú i ostatně hlavně tyristory v hybridnom měniči. Funkcia zapojenia ochranných obvodov podlá vynálezu je následovně. Pri vypnutí prvého výkonového tranzistora 12 v komutačnom obvode napátie na ňom vplyvom kapacity 25 prvého ochranného obvodu 19 narastá pomaly a tým je umožněné to, že prúd prvého výkonového tranzistora 12 klesne na nulu skór, než napátie na ňom dosiahne hodnotu maximálně přípustného napátia pri odpojenej báze U_CEo· Při nulovom prúde ko255344 lektora prvého výkonového tranzistore 12 už može napatie na ňom stúpnuť až na hodnotu maximálně přípustného napatia pri danom odpore medzi bázou a emitorom U_CER, resp. na hodnotu maximálně přípustného napatia pri závernom napatí medzi bázou a emitorom U_CEx bez toho, že by došlo k jeho zničeniu. Pri zapnutí prvého hlavného tyristora 1 sa kapacita 25 prvého ochranného obvodu 19 vybíja cez odpor 26, prvý napátový zdroj 11 a zapnutý prvý hlavný tyristor 1 na hodnotu napatia prvého napaťového zdroja 11. Je to výhodné, pretože tyristor podstatné lepšie znáša takéto krátkodobé nadprúdy než tranzistor. Pri následujúcom vypínaní prvého hlavného tyristora 1, pri ktorom zapneme prvý výkonový tranzistor 12 a prvý pomocný tyristor 33, jo prvý výkonový tranzistor 12 namáhaný len malým vybij,acím prňdom kapacity 25 prvého ochranného obvodu 19, ktorého, velkost je daná nízkým napatím prvého napaťového zdroja 11 a veťkosťou odporu 26. Rovnakú činnost’ vyko.návajú i chranné obvodv 20, 21, 22.

Ochranné obvody v hybridnom měniči okrem známých vedlejších funkcií zasahujú teda v zapojení podfa vynálezu i do základných vlastností meniča. Na dosiahnutie uvedeného účinku je možné použit i iný typ ochranného obvodu, než aký je uvedený na obrázku. Uvedený princip zapojenia ochranných obvodov, v hybridnom měniči je možné použit v různých typoch hybridných meničov s vlasínou komutáciou využív.ajúcich vzájoninú kombináciu tyristora a tranzisto-

Claims (1)

1. Zapojenie ochranných Obvodov v hybridnom měniči, pozostávajúcom z Úlevných Iv ristorov a spalných diód, pričom paralelné k hlavným tyristorom sú zapojené komutačně obvody ziožené z napaťového zdroja, výkonového tranzistora a pomocného tyristora

   V ϊ N Á L E Z U vyznačené týni, žo ochranný obvod (19. připadne 20, priu. 21, príp. 22] je připojený paralelné k sériovému spojeuiu výkonového tranzistora (12, príp. 16 J a pomocného tyristora' (13, príp. 14, príp. 17, príp. 18).