Усилитель-формирователь импульсов управления Советский патент 1986 года по МПК H03K5/01 

входной прямоугольный импульс управления проходит через дифференцирующую цепь К 4, резистор 5 и открывает Т 1. В момент открытия Т 1 суммарное напряжение на шине 10 и заряженном К 12 прикладывается к нагрузке и формируется короткий импульс тока с крутым передним фронтом. К моменту начала спада короткого имИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления мощными тиристорными преобразователями,

Целью устройства является повьппе- ние надежности усилителя-формирователя путем разделения цепей формирования крутого переднего фронта и вершины выходного импульса тока нагрузки.

На чертеже схематически изображен усилитель-формирователь.

Усилитель-формирователь содержит второй транзистор 1, первый транзистор 2, входную шину 3, второй конденсатор 4, пятый резистор 5, общую шину 6, выходной трансформатор 7 с первичной и вторичной обмотками, первый диод 8, второй резистор 9, вторую шину питания 10, второй диод 11,первый конденсатор 12, первый резистор 13, первую шину питания 14, дро- сель 15, четвертый резистор 16, третий резистор 17.

Входная шина 3 через дифференцирующую цепочку на конденсаторе 4 и на резисторе 5 соединена с базой транзистора 1, а через цепочку 15 и 16 с базой транзистора 2. Резистор 13 включен между коллектором транзистора 1 и шиной питания 14. Коллектор транзистора 1 через конденсатор 12 соединен с первым выводом первичной обмоткой выходного трансформатора 7, которая зашунтирована диодом 8 и резистором 9. Коллектор транзистора 2 через резистор 17 и диод 11 соединен с первым выводом первичной обмоткой выходного трансформатора 7, второй вывод первичной обмотки трансформатора 7 соединен с шиной питания Ю.Эмипульса происходит насыщение дросселя 15, открывается Т 2. К обмотке трансформатора 7 прикладывается напряжение на шине 10 и формируется основная часть импульса тока в нагрузке. После окончания выходного, импульса управления на шине 3 Т 2 закрывается, вновь начинается заряд К 12 и процесс повторяется. 1 ил.

теры транзисторов 1 и 2 соединены с общей шиной.

Усилитель-формирователь работает следующим образом.

5 При подаче питающих напряжений на шины 10 и 14 транзисторы 1 и 2 закрыты. Конденсатор 12 заряжается через резистор 13 и цепь обмотки трансфор- - матора 7 до напряжения, равного раз10 ности напряжений на шинах 14 и 10. По шине 3 входной прямоугольный импульс управления проходит через дифференцирующую цепь конденсатор 4 - резистор и открывает транзистор 1. В момент

15 открытия транзистора 1 суммарное напряжение на шине 10 и на заряженном конденсаторе 12 прикладывается к нагрузке, и формируется короткий импульс тока с крутьш передним фронтом

20 К моменту начала спада короткого импульса происходит насьш1ение дросселя 15, открывается транзистор 2, к обмотке трансформатора 7 прикладывается напряжение на шине 10 и форми25 руется основная часть импульса тока в нагрузке. После окончания входного импульса управления на выводе 3 транзистор 2 закрывается, вновь начинается заряд конденсатора 12 и процесс

30 повторяется после поступления входного сигнала.

Для сформирования однополярных широких импульсов тока управления с крутым передним фронтом для одновременного включения группы силовых тиристоров преобразователя тягового электропривода электровоза не требуется специальная разработка мощны высоковольтных транзисторов, рабо35

40

тающих в диапазоне температур от - 60 до + , а могут быть использованы менее мощные серийные транзисторы, повьшается КПД, уменьшается масса и габариты усилителя- формирователя, повьшается надежность Применение предлагаемого устройства в указанных выходных усилителях-формирователях позволяет обеспечить токи управления с амплитудой 1,2-1,5А и крутизной переднего фронта более 1 А/МКС для пяти и более последовательно соединенных тиристоров типа Т500 в каждом плече преобразователя. Отсутствие мощного высоковольтного быстродействующего транзистора не позволяет исполь зовать известную схему усилителя с одним выходным транзистором и двумя источниками напряжения питания. Для обеспечения указанных параметров выходных сигналов в усилителе по этой схеме вместо одиночного транзистора использованы четыре параллельно соединенных высоковольтных с относительно малым предельным током транзистора.

Недостатками этого усилителя явились увеличение количества параллель но соединенных транзисторов, необходимость при этом обеспечения выравнивания загрузки транзисторов путем схемных (применением дополнительных токовыравнивающих резисторов в цепи каждого транзистора) и конструктивных (объединение теплоотводов для вьфавнивания температуры корпусов) решений, одновременная загрузка тран аисторов и по предельному току и по высокому напряжению.

Чтобы обеспечить те же параметры выходных сигналов в усилителе по предлагаемой схеме достаточно использовать 2 транзистора. Один из них (Т1 на чертеже) имеет те же параметры (высоковольтный с малым предельным током), что и в усилителе по

Составитель Ю.Романовский Редактор А.Гулько Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Бутяга

Заказ 8538/57 Тираж 871Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений, и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, yrt.Проектная, 4

20

схеме прототипа, а другой (Т2 на чертеже) - относительно низковольтной и с предельным током соответствующем нагрузке. Таким образом, применение

5 предлагаемой схемы усилителя позволяет уменьшить в два раза количество тр.анз исторов, снизить примерно во столько же раз потери мощности (с учетом исключения дополнительных ре10 зисторов) исключить у транзисто ров совмещение предельных режимов по напряжению и току. Все это приводит к повышению надежности усилителя.

)5 Формула изобретения

Усилитель-формирователь импульсов управления, содержащий первую и вторую, шины питания, общую шину, входную шину, нагрузку, один вывод которой соединен с второй шиной питания, диод, первый вывод первого резистора соединен с первой шиной питания, а второй вывод - с первой обкладкой первого конденсатора, первый транзистор, база Которого соединена с входной шиной, а эмиттер - с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности,

30 в него введены второй транзистор и второй конденсатор, причем входная шина соединена с первой обкладкой второго конденсатора, вторая обкладка второго конденсатора соединена с 35 базай второго транзистора и через второй резистор - с общей шиной, к которой подключен эмиттер второго транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом первого ре40 зистора, вторая обкладка первого

конденсатора соединена с анодом диода и вторым выводом нагрузки, катод диода соединен с коллектором первого транзистора.

25

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления мощными тиристорными преобразователями. Цель изобретения - повьпиение надежности устройства за счет разделения цепей формирования крутого переднего фронта и вершины выходного импульса тока нагрузки. При подаче питающих напряжений на шины 10 и 14 транзисторы (Т) 1 и 2 закрыты. Конденсатор (К) 12 заряжается через резисторы 13 и цепь- 8 и 9 обмотки трансформатора 7 до напряжения, равного разности напряжений на шинах 14 и 10. По шине 3 910 i (Л ю о ел to