Формирователь задержанных импульсов Советский патент 1985 года по МПК H03K3/02 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования задержанных импульсов в устройствах временной задержки либо для формирования задержанных импульсов управления тиристорами в устройствах преобразовательно техники,. Основными требованиями, предъявляемыми к такого рода формирователям являются помехоустойчивость, временная стабильность длительности задерж ки, повышенная выходная мощность. Известны формирователи импульсов на запираемых по управляющему электроду тиристорах, формирующие прямоугольные импульсы напряжения в актив ной нагрузке , и которые могут исполь зоваться как формирователи задержанных импульсов TI J. Недостатком устройств является их низкий кпд.: Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее запираемый тиристор, анод которого подключен к положительному полюсу источника питани накопительньш конденсатор, соединенньй одной своей обкладкой с общей точкой устройства, дроссель насыщения , имеющий обмотку управления, оди из выводов которой tiepe3 ограничительный резистор подключен к положительному полюсу источника питания, а другой - к общей точке устройства, и рабочую обмотку, первый вывод которой присоединен к катоду запираемого тиристора, триодный тиристор, присоединенный анодом к управляющему электроду запираемого тиристора, а катодом через ограничительный резистор - к общей точке устройства, последовательная цепочка из резистора и конденсатора, подключенная между управляющим электродом триодного тиристора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключен к общей шине,и пороговьш элемент с S-об разной вольт-амперной характеристик.ой, включенный между нагрузкой и точкой соединения дросселя и конденсатора 2. Однако известный формирователь имеет ограниченный диапазон длительности задержки, который определяется режимом работы запираемого тиристора, так. как длительность временной задержки зависит прежде всего от тока в зарядной цепи, т.е. тока через тиристор,Интервал токов через запираемый тиристор о граничен содной стороны током удержания тиристора, а с другой - током выключения. Поэтому увеличение длительности задержки, связанное со снижением тока в цепи, ухудшает условия включения тиристора, так как ток через тиристор становится ниже тока удержания, В свою очередь, уменьшение длительности задержки связано с ростом тока в зарядной цепи и может привести к превышению этого тока над током выключения тиристора, т.е. к нарушению уело ВИЙ выключения последнего. Кроме того, в момент включения порогового элемента и выключения запираемого тиристора накопленная энергия в индуктивности дросселя препятствует выключению тиристора и,чем больше ток заряда емкости к этому моменту, тем труднее становится выключение тиристора. Целью изобретения является расширение временных интервалов генерируемых импульсов формирователя при coxpaiieHHH высокой стабильности длительности задержки. Поставленная цель достигается тем, что в формирователе, содержащем запираемьй тиристор, анод которого подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, накопительный конденсатор, соединенный одной своей обкладкой с общей шиной устройства, дроссель нacьш eния,имеющий обмотку управления, один из выводов которой через ограничивающий резистор подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, а другой общей точке устройства,, и рабочую обмотку, первый вывод которой присоединен к катоду запираемого тиристора, триодный тиристор, присоединенный анодом к управляющему электроду запираемого тиристора, а катодом через ограничивающий резистор - к общей шипе устройства, управляющий электрод и катод запираемого тиристора соединены с входными шинами формирователя, последовательную цепочку запуска триодного тиристора из резистора и конденсатора, подключенную между управляющим электродом триодного тиристора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключен к общей шине рсстройства, пороговьй элемент с S-образной вольт-амперной характеристикой, второй вывод рабочей обмотки дросселя насьщения соединен с анодом порогового элемента, катод которого присоединен к первому выводу нагрузки, а третий вывод рабочей обмотки дросселя насыщения подключен к второй обкладке накопительного конденса тора, а также дополнительно введен резистор, присоединенный одним концом к катоду запираемого тиристора, а другим - к общей шине устройства. На фиг.1 изображена принципиальная схема формирователя задержанных импульсов; на фиг.2 - эпюры напряжения . Формирователь содержит источник 1 постоянного.напряжения, запираемый тиристор 2, дроссель 3 насыщения, имеющий обмотку управления d-e и рабочую обмотку, состоящую из двух частей с(-с и с-Ь , включенных согласно, накопительньш конденсатор. 4, пороговый элемент с S-образной . вольт-амперной характеристикой, например, динистор 5, нагрузку 6, триодный тиристор 7, ограничивающий резистор 8, резистор 9 цепи запуска триЬдного тиристора, конденсатор 10 цепи запуска триодного тиристора, резистор 11 между катодом запираемого тиристора и общей точкой устройст ва и ограничивающий резистор .12 обмотки управления дросселя насыщения. Анод запираемого тиристора 2 подключен к положительному полюсу источника 1 постоянного напряжения, а катод запираемого тирист-ора 2 присоединен к первому выводу рабочей об мотки а дросселя 3 насыщения. Первая -Обкладка накопительного конденсатора 4 соединена с общей точкой устрой., а вторая обкладка накопительного конденсатора 4 присоединена к трётье ;му выводу с, рабочей обмотки дросселя 3 насыщения. Анод порогового элемента подключен к второму выводу Ь рабочей обмотки дросселя 3 насьщения а катод порогового элемента присоеди нен к первому выводу нагрузки 6, вто рой вывод которой соединен с общей точкой устройства. Триодный тиристор 7 присоединен анодом к управляющему электроду запираемого тиристора 2, а катод триодного тиристора 7 через ог раничивающий резистор 8 соединен с общей точкой устройства. Последовательная цепочка запуска триодного тиристора 7 из резистора 9 и конденсатора 10 включена между управляюпшм электродом триодного тиристора 7 и первым выводом нагрузки 6. Обмотка управления cJ-e дросселя 3 насыщения присоединена одним выводом «.(фиг.1) через ограничивающий резистор 12 к положительному полюсу источника 1 постоянного напряжения, а вторым выводом Ъ (фиг.1) - к общей точке устройства. Между катодом запираемого тиристора 2 и общей точкой устройства подключен дополнительно резистор 12. Выводы управлянодего электрода и катодозапираемого тиристора являются входными выводами формирователя . На фиг.2 показаны эпюры 13 и 14 напряжения на накопительном конденсаторе и напряжения в нагрузке соответственно. Устройство работает следукнцим образом. В исходном состоянии напряжение на накопительном конденсаторе 4 р,авно нулю, В момент времени t (фИг.2) приходит запускаю1ций импульс на цепь управляющий электрод - катод (точка а) запираемого тиристора 2, Запираемьш тиристор 2 открывается. Резистор 11 обеспечивает надежное его включение, поскольку,сопротивление ненасыщенного дросселя 3 велико, и ток через запираемый тиристор 2 определяется в начальный момент времени сопротивления резистора 11.При этом возможно повьшение длительности задержки схемы за счет увеличения числа витков рабочей обмотки дросселя 3, так как повьопение его сопротивления не ухудшает условия включения тиристора 2. В момент времени t (фиг.2) дроссель 3 насыщается, и сопротивление цепи заряда накопительного конденсатора 4 резко уменьшается. С этого момента времени (t, ) происходит быстрый заряднакопительного конденсатора 4 через зарядное сопротивление насьш;енного дросселя 3. В момент времени tj (фиг.2) напряжение на накопительном конденсаторе 4 достигает порогового значения - напряжения включения динистора 5. Динистор 5 включается. Скачок напряжения на нагрузке 6, возникающий вследствие открывания динистора 5, через последовательную цепочку, состо 1щую из резистора 9 и конденсатора 10 цепи запуска триодного тиристора 7, прикладывается к управляющему электроду тиристора 7, Отпирание триодного-тиристора 7 приводит к тому, что чере управлякяций переход запираемого тиристора 2 протекает от источника 1 постоянного напряжения запирающий ток, величина которого определяется ограничивающим резистором 8, Протек ние запиранлцего тока через управляющий переход тиристора 2 вызывает ег ntLnm.n.... °:::r.™ ... мени дехш накопительного конденсатора 4 от источника 1 постоянного напряжения. При зтом должно соблюдат ся следующее условие: ток в цепи тиристора 2 не должен превьшать величины тока выключения.- К моменту времени t в индуктивности обмотки а-с запасается энергия, которая определяется ампер-витками этой, обмотки. Обмотка с-Ь охватывает то же самое магнитное поле, что и обмотка «-с, и намотана с ней согласно. Поэтому прив1шючении динистора 5 и выключении тиристора 2 ток из обмотки ci-c переходит в обмотку с-Ь , не препятствуя выключению тиристора 2. В слуCTBVЯ выключении тиштг-глт а 9 Т пп...- чае отсутствия обмотки С-Ь , при .включении динистора 5 тиристор 2 не включается, так как ток обмотки а-с удерживает его во включенном состояНИИ. За счет введения обмотки с-Ь ве личина тока заряда конденсатора 4 к 26 моменту выключения тиристора 2 не влияет на процесс выключения, поэтому возможно расширение диапазона регулирования в сторону уменьшения длительности задержки. В течение времени заряда накопительного конденсатора 4 (фиг.2) на нагрузке 6 формируется выходной импульс (фиг.2), задержанный относи. . -/ j - с цсрлъсишош итииКИ -° шульса аш,ра.мого тиристора 2 на время заряда накопительного конденсатора 4 до напряжения включения порогового элемента 5. После разряда накопительного конденсатора 4 на нагрузку 6, начиная с момента времени t (фиг.2), схема готова к следукщему циклу работы, в котором все процессы в ней повторяются, Перемагничивание сердечника дросселя 3 насыщения осуществляется от источника .1 током обмотки управления d-c , величина которого определяетсй ограничивающим резистором 12. Таким образом, предлагаемый ти- л. , ll JCj Jlcli С1СМШ 1 ти ристорный формирователь задержанных .... «.... импульсов, обладая высокой стабильностью длительности задержки, имеет расширенньй диапазон временных интервалов генерируемых импульсов, полученный за счет улучшения условий включения и выключения запираемого тиристора.

ФОРШРОВАТЕЛЬ ЗДЦЕРЛСАННЫХ ,ИМПУЛЬСОВ, содержащий запираемый тиристор, анод которого подключен к положительному полюсу источника поСТОЯ1ШОГО напряжения, накопительный конденсатор, соединенный одной своей :обкладкой с общей яшной устройства, дроссель насыщения, имекяцил обмотку управления, один из выводов которой через ограничивающий резистор подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения,а другой к общей точке устройства, и рабочую обмотку, первый вывод которой, присоединен к катоду запираемого тиристора, триодный тиристор, присоединенный анодом к управляющему электроду запираемого тиристора, а катодом через ограничиванщий резистор - к общей шине устройства, управляющий электрод и катод запираемого тиристора соединены с входными шинами формирователя, последовательную цепочку запуска триодного тиристора из ре- , зистора и конденсатора, подключенную между управляющим электродом триодного тиристора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключен к общей шине устройства, пороговый элемент с S-образной вольт-ампериой характеристикой, о т л и ч а W ю щ и и с я тем, что, с целью расширения временных интервалов генериг руемых 1дапульсов, второй вывод рабочей обмотки дросселя насыще1шя соединен с анодом порогового элемента, катод которого присоединен к первому выводу нагрузки, а третий вывод par боч обмотки дросселя насыщения под- со ключей к второй обкладке накопитель00 ного конденсатора, а также дополниф ко тельно введен i резистор, присоединенный. од1шм койцом X катоду запираемого Од тиристора, а д зугим - к общей шине устройства.