[其他]無觸點(diǎn)開頭元件的單元組件

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87213818
• 申請(qǐng)日: 1987-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN87213818U
• 公開（公告）日: 1988-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉正義;郭祥玉;潘永東;李小濱;馮志;章元德;段澤民;黃河
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所
• 主分類號(hào): H03K17/08
• 分類號(hào): H03K17/08
• 代理公司: 中國(guó)科學(xué)院合肥專利事務(wù)所
• 代理人: 任崗生

本實(shí)用新型涉及電力電子學(xué)及開關(guān)技術(shù)，適用于無觸點(diǎn)開關(guān)元件的電壓保護(hù)，特別是串聯(lián)鏈中的無觸點(diǎn)開關(guān)元件的均壓及過電壓保護(hù)。

在《可控硅穩(wěn)壓電源》（王其英編著，人民郵電出版社1984年6月第一版，166頁）一書中公開了一種串聯(lián)鏈中的無觸點(diǎn)開關(guān)元件的均壓裝置。它采用在無觸點(diǎn)開關(guān)元件兩端并聯(lián)電阻實(shí)現(xiàn)靜態(tài)均壓、阻容吸收作為動(dòng)態(tài)均壓及過電壓抑制。但是這種裝置的靜態(tài)均壓損耗較大，這是由于靜態(tài)均壓所需的并聯(lián)電阻器的阻值一般取串聯(lián)鏈中無觸點(diǎn)開關(guān)元件的最小靜態(tài)電阻值的三分之一至五分之一，從而使得電阻器上的電能損耗較大，需要較大功率的電阻器；動(dòng)態(tài)均壓及過電壓抑制的效能也不高，需對(duì)進(jìn)行串聯(lián)的開關(guān)元件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，而且必須留有較大的安全裕度（安全裕度系數(shù)一般為1.4至1.6），因而使成本提高，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性下降；若要吸收較高幅值或較寬脈寬的過電壓，則必須加大電容器的容量，這就使得體積龐大，價(jià)格昂貴。

本實(shí)用新型的目的在于提出一種靜態(tài)均壓損耗小、動(dòng)態(tài)均壓及過電壓抑制效能高、且成本低、體積小的無觸點(diǎn)開關(guān)元件的單元組件。

本實(shí)用新型主要是由具有陽極、陰極和門極的無觸點(diǎn)開關(guān)元件與有對(duì)過電壓響應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)小于無觸點(diǎn)開關(guān)元件在過電壓下?lián)舸┧璧臅r(shí)間、且在小于標(biāo)稱電壓下呈高阻抗?fàn)顟B(tài)、大于標(biāo)稱電壓下呈低阻抗?fàn)顟B(tài)、并有箝位特性的非線性電阻的過電壓保護(hù)回路所組成。過電壓保護(hù)回路由非線性電阻和一小阻值的電阻器相串聯(lián)后跨接于開關(guān)元件的陽、陰極之間，兩電阻的接點(diǎn)經(jīng)二極管與開關(guān)元件的門極連接所構(gòu)成。該保護(hù)回路在正常情況下起均壓作用，一旦單元組件兩端產(chǎn)生過電壓時(shí)，過電壓被非線性電阻吸收，若是正向過電壓，則在開關(guān)元件的門極上建立起觸發(fā)電壓，當(dāng)過電壓時(shí)間大于開關(guān)元件的門極控制開通時(shí)間時(shí)，開關(guān)元件導(dǎo)通，既防止了非線性電阻長(zhǎng)時(shí)間吸收過壓而發(fā)熱燒毀，也確保了開關(guān)元件不會(huì)被擊穿。

本實(shí)用新型的靜態(tài)均壓損耗小，動(dòng)態(tài)均壓效能高，能吸收幅值較高的、任何波形的過電壓，且響應(yīng)時(shí)間快；對(duì)進(jìn)行串聯(lián)組合的無觸點(diǎn)開關(guān)元件無須嚴(yán)格篩選，也不必留有較大的安全裕度（安全裕度系數(shù)下降為1.1至1.3），因而成本低、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較高，并且體積小、可靠性高。此外，還具有輔助觸發(fā)功能，也即是當(dāng)系統(tǒng)承受較高的正向過電壓并持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)（大于門極控制開通時(shí)間）及串聯(lián)鏈中某一開關(guān)元件的外觸發(fā)脈沖丟失或不同步時(shí)，無觸點(diǎn)開關(guān)元件自觸發(fā)導(dǎo)通，確保了開關(guān)元件的安全。還有，可實(shí)現(xiàn)同型號(hào)或不同型號(hào)的單元組件按一定要求進(jìn)行“積木”式裝配，以滿足不同電壓等級(jí)的設(shè)備或電路的需要，便于開發(fā)系列產(chǎn)品。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及工作情況。

圖1是使用晶閘管作為串聯(lián)鏈中的無觸點(diǎn)開關(guān)元件時(shí)的一種單元組件的電路圖。

圖2是使用晶體三極開關(guān)管作為無觸點(diǎn)開關(guān)元件時(shí)的一種單元組件的電路圖。

參照?qǐng)D1，單元組件中的無觸點(diǎn)開關(guān)元件為有陽極11、陰極12和門極13的晶閘管1，晶閘管1可以是KP型或KK型或KS型或GTO型（可關(guān)斷晶閘管）的產(chǎn)品。過電壓保護(hù)回路（Rn、R、D）包括氧化鋅壓敏電阻Rn和電阻R相串聯(lián)并且接在晶閘管1的陽極11和陰極12之間，電阻Rn和R的連接點(diǎn)經(jīng)二極管D與晶閘管1的門極13相接，二極管D的負(fù)極與外觸發(fā)信號(hào)線3均接在門極13上。氧化鋅壓敏電阻Rn的標(biāo)稱電壓值（UimA）的取值為晶閘管1的斷態(tài)或反向重復(fù)峰值電壓值的0.8倍（可在0.6至0.9倍之間）；電阻R的取值范圍為當(dāng)壓敏電阻Rn吸收過壓時(shí)，電阻R上產(chǎn)生的壓降在晶閘管1的門極13觸發(fā)電壓的上、下限之間即可，現(xiàn)取值為0.1歐姆；二極管D既可隔離外觸發(fā)信號(hào)經(jīng)電阻R形成回路，又可提高晶閘管1的門極13不觸發(fā)電壓至1伏以上，以提高晶閘管1門極13的抗干擾能力。