[其他]無觸點開頭元件的單元組件

無效

• 申請號: 87213818
• 申請日: 1987-09-26
• 公開（公告）號: CN87213818U
• 公開（公告）日: 1988-08-10
• 發明（設計）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（專利權）人: 中國科學院等離子體物理研究所
• 主分類號: H03K17/08
• 分類號: H03K17/08
• 代理公司: 中國科學院合肥專利事務所
• 代理人: 任崗生

本實用新型涉及電力電子學及開關技術，適用于無觸點開關元件的電壓保護，特別是串聯鏈中的無觸點開關元件的均壓及過電壓保護。

在《可控硅穩壓電源》（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鏈中的無觸點開關元件的均壓裝置。它采用在無觸點開關元件兩端并聯電阻實現靜態均壓、阻容吸收作為動態均壓及過電壓抑制。但是這種裝置的靜態均壓損耗較大，這是由于靜態均壓所需的并聯電阻器的阻值一般取串聯鏈中無觸點開關元件的最小靜態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；動態均壓及過電壓抑制的效能也不高，需對進行串聯的開關元件進行嚴格的篩選，而且必須留有較大的安全裕度（安全裕度系數一般為1.4至1.6），因而使成本提高，技術經濟性下降；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，價格昂貴。

本實用新型的目的在于提出一種靜態均壓損耗小、動態均壓及過電壓抑制效能高、且成本低、體積小的無觸點開關元件的單元組件。

本實用新型主要是由具有陽極、陰極和門極的無觸點開關元件與有對過電壓響應時間遠小于無觸點開關元件在過電壓下擊穿所需的時間、且在小于標稱電壓下呈高阻抗狀態、大于標稱電壓下呈低阻抗狀態、并有箝位特性的非線性電阻的過電壓保護回路所組成。過電壓保護回路由非線性電阻和一小阻值的電阻器相串聯后跨接于開關元件的陽、陰極之間，兩電阻的接點經二極管與開關元件的門極連接所構成。該保護回路在正常情況下起均壓作用，一旦單元組件兩端產生過電壓時，過電壓被非線性電阻吸收，若是正向過電壓，則在開關元件的門極上建立起觸發電壓，當過電壓時間大于開關元件的門極控制開通時間時，開關元件導通，既防止了非線性電阻長時間吸收過壓而發熱燒毀，也確保了開關元件不會被擊穿。

本實用新型的靜態均壓損耗小，動態均壓效能高，能吸收幅值較高的、任何波形的過電壓，且響應時間快；對進行串聯組合的無觸點開關元件無須嚴格篩選，也不必留有較大的安全裕度（安全裕度系數下降為1.1至1.3），因而成本低、技術經濟性較高，并且體積小、可靠性高。此外，還具有輔助觸發功能，也即是當系統承受較高的正向過電壓并持續時間較長（大于門極控制開通時間）及串聯鏈中某一開關元件的外觸發脈沖丟失或不同步時，無觸點開關元件自觸發導通，確保了開關元件的安全。還有，可實現同型號或不同型號的單元組件按一定要求進行“積木”式裝配，以滿足不同電壓等級的設備或電路的需要，便于開發系列產品。

下面結合附圖詳細說明本實用新型的具體結構及工作情況。

圖1是使用晶閘管作為串聯鏈中的無觸點開關元件時的一種單元組件的電路圖。

圖2是使用晶體三極開關管作為無觸點開關元件時的一種單元組件的電路圖。

參照圖1，單元組件中的無觸點開關元件為有陽極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（可關斷晶閘管）的產品。過電壓保護回路（Rn、R、D）包括氧化鋅壓敏電阻Rn和電阻R相串聯并且接在晶閘管1的陽極11和陰極12之間，電阻Rn和R的連接點經二極管D與晶閘管1的門極13相接，二極管D的負極與外觸發信號線3均接在門極13上。氧化鋅壓敏電阻Rn的標稱電壓值（UimA）的取值為晶閘管1的斷態或反向重復峰值電壓值的0.8倍（可在0.6至0.9倍之間）；電阻R的取值范圍為當壓敏電阻Rn吸收過壓時，電阻R上產生的壓降在晶閘管1的門極13觸發電壓的上、下限之間即可，現取值為0.1歐姆；二極管D既可隔離外觸發信號經電阻R形成回路，又可提高晶閘管1的門極13不觸發電壓至1伏以上，以提高晶閘管1門極13的抗干擾能力。