89. Схеми запуска керованих полупроводнікових пристроїв у

перетворювачі змінної напруги.

Схема запуска предназначена для усиления и преобразования информационного сигнала систем управления преобразователем в сигнал с параметрами, необходимыми для надежного включения или выключения управляемого полупроводникового устройства. В преобразователях напряжения применяются однооперационные тиристоры, двухоперационные тиристоры, биполярные транзисторы с изолированным затвором, полевые и биполярные транзисторы. Общими требованиями к схеме запуска являются:

• обеспечение надежного включения полупроводниковых устройств, также их выключения (для полностью управляемых устройств) во всех режимах ,

• малое потребление мощности,

• малые габариты и вес,

• высокая помехоустойчивость и надежность.

В качестве таких СЗ могут быть использованы усилители-формирователи импульсов, Структурная схема такого усилителя-формирователя приведена на мал. 8.35.

Мал.8.35. Структурна схема підсилювача-формірователя

Она представляет собой соединение одновибратора, который задает необходимую длительность t_и импульса управления, с импульсным усилителем, который имеет трансформаторный выход. Это обеспечивает наряду с усилением сигнала гальваническое разделение цепей силовой схемы и схемы управления.

Если требуется для включения тиристора иметь «широкий импульс», то в схему вводится генератор импульсов, который преобразует непрерывный сигнал в прерывистый сигнал управления (происходит модуляция), что существенно облегчает работу выходного транзистора по мощности.

При отсутствии сигнала от системы управления генератор импульсов находится в выключенном состоянии и сигнал управления к тиристору VS не поступает. С приходом сигнала запуска на вход одновибратора, он генерирует прямоугольный импульс, необходимой длительности и включает на этот период времени генератор импульсов. Импульсный усилитель усиливает импульсы по мощности и напряжению до величины, необходимой для надежного включения тиристора. В качестве генератора модулирующих импульсов используется мультивибратор. Примеры схем приведены на мал.8.36.

Мал 8.36. Імпульсні підсилювачі

СЗ силовых биполярных и полевых транзисторов представляют собой обычные импульсные усилители, которые обеспечивают по сигналу управления быстрый переход транзистора в режим насыщения. Таким образом, СЗ обеспечивает работу транзистора в ключевом режиме. Схема запуска для биполярного транзистора приведена на мал. 8.37. Это двухкаскадный усилитель, выполненный на базе маломощных биполярных транзисторов.

Мал.7.37. Двокаскадний підсиювач

При создании СЗ двухоперационных тиристоров и силовых БТИЗ следует учитывать специфику коммутационных процессов. При выключении двухоперационного тиристора необходимо создать кратковременно (10-100мкс) большой запирающий ток управления. Отношение анодного запирающего тока к току управления не должен превышать 5-10 раз. Это может быть достигнуто за счет подключения по сигналу управления предварительно заряженного конденсатора к управляющему переходу тиристора. Наиболее простая схема приведена намал.8.38.

Мал 8.38.

Здесь используется активное сопротивление в цепи управления БТИЗ. При положительной полярности импульса управления, который приходит на вход транзистор VT1 подключает источник напряжения +U_п1 через резистор R3 к затвору VT3, обеспечивая его надежное включение. При отрицательном импульсе управления , при помощи транзистора VT2 и напряжения -U_п2 осуществляется выключение транзистора. Скорость включения и потери, при этом можно регулировать сопротивлением R3.

Более современная схема приведена на мал.8.39. Она выполнена на двух полевых транзисторах с изолированным затвором и в нее дополнительно введена цепь ограничения напряжения на затворе (индуктивность L_з, высокочастотный диод VD и конденсатов С_з). Это дает возможность существенно снизить кратковременные толчки тока и напряжения в выходной цепи БТИЗ, которые имеют место при переходных процессах как в цепи силовой, так и в цепи управления.

Мал.8.39.

Для запуска двухоперационных тиристоров и силовых биполярных транзисторов с изолированным затвором используются стандартные схемы – драйверы.