Формирователь выходных импульсов системы управления тиристором преобразователя энергии Советский патент 1986 года по МПК H02M1/08 

pa 16. При этом накоротко шунтируется управляющий переход тиристора 1. Помехоустойчивость преобразователя энергии 2 в данном случае повышается за счет того, что сигнал помехи, поступающий через паразитную емкость

коллекторного перехода во входную цепь тиристора 1 (эффект dU/dt), отводится через шунтирующий элемент на землю, что приводит также к умень-шению времени выключения тиристора I. I з.п., 1 ил.

Изобретение относится к элбктро- технике и может быть использовано в качестве каскада системы управления тиристорами преобразователя знергии. Целью изобретения является повьшение помехоустойчивости и улучшение массогабаритных показателей преобразовате ля энергии,а также упротденне формиро-iвателя. При появлении на .аноде тиристора прямого напряжения возникает излучение светодиода 18 оптрона 17; приводящее к насыщению фототранзисто(Л Г

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в качестве каскада системы управления тиристорами преобразователя энергии. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и улучшение массо габаритных показателей преобразователя энергии, а также упрощение фор мирователя и расширение функциональ ных возможностей за счет обеспечения защиты преобразователя при срыве коммутации тиристора. На чертеже представлена схема предлагаемого формирователя. Формирователь импульсов управлег ния тиристором 1 преобразователя (энергии 2 содержит блокинг-генератор 3на транзисторе 4, импульсном транс форматоре 5, нагрузочная обмотка 6 которого включена между коллектором транзистора 4 и источником 7 питания выходная обмотка 8 подключена к управляющему переходу тиристора 1, а обмотка 9 положительной обратной свя зи включена между базой транзистора 4и общей точкой схемы. В эмиттер транзистора 4 включена цепь 10 смеще ния, состоящая из диода, подключенно го через ограничительный резистор к источнику 7 питания. Вход блокинггенератора 3 через разделительньй диод 11 подключен к вторичной обмотк второго трансформатора 12, первичная Обмотка которого через ограничительные резисторы 13 и 14 подключена к выходу системы 15 управления, преобра ователем 2. Вькодная обмотка 8 трансформатора 5 зашунтирована фототранзистором 16 оптрона 7, светодио 18 которого через ограничительную цепь 19, состоящую из параллельно . соединенных резистора 20 и конденсатб-ра 21, подключен параллельно тиристору 1. Дополнительная обмотка 22 трансформатора 5 подключена к первому входу элемента И 23, к второму входу которого подключен выход системы 15 управления, а выход воздействует на цепь защиты преобразователя 2 . Формирователь работает следующим образом. При наличии значительного положительного потенциала на аноде силового тиристора 1 (тиристор i в- закрытом состоянии) через светодиод 18 оптрона 17 протекает ток, ограниченный резистором 20. Светодиод 18 при этом излучает, что приводит к-.-насыщению фототранзистора I6 оптрона 17 по базе и шунтировке выходной обмотки 8 блокинг-генератора 3. При этом нагрузочное сопротивление блокинг-гене ратора уменьшается настолько, что развитие блокинг-процесса оказьшается невозможным. Одновременно с поступлением импульса запуска от системы 15 управления пре-образователя 2 через .ограничительный резистор 13 на входную обмотку трансформатора I2 фототранзистор 16 оптрона 17 запирается, резистором 13 устанавливается такой уровень запускающего импульса по току, чтобы формируемый на выходной обмотке 8 блокинг-геНератора 3 сигнал обеспечивал вьшод фототранзистора 16 из насыщения. При этом блокинггенератор 3 вырабатьшает импульс прямоугольной , который через выходную обмотку 8 трансформатора 5 поступает в цепь управления силового тиристора 1. Тиристор I приоткрывается, что приводит к уменьшению положительного потенциала на его анод а следовательно, и интенсивности излучения светодиода 18. При этом поддерживается ненасыщенное состояние фототранзистора 16 и обеспечивается отпирание силового тиристора I. Таким образом, блокинг-генератор 3 имеет возможность формирования импульсов управления только.в моменты времени, жестко синхронизированные системой 15 управления преобразо вателя 2. Когда на аноде тиристора 1 появля ется прямое напряжение, скорость изменения которого определяется схемным и конструктивным исполнением. силовой части преобразователя 2 энер гии, вновь возникает излучение свето диода I8 оптрона 7, приводящее к насыщению фототранзистора 1б. При этом накоротко шунтируется управляющий переход тиристора 1. Помехоустой чивость преобразователя 2 энергии в данном случае повьшается за счет то го, что сигнал.помехи, поступающий через паразитную емкость коллектор;ного перехода во входную цепь тирис тора 1 (эффект dU/dt) отводится че ез шунтируч)щий элемент на землю, что приводит также к уменьшению времени выключения тиристора 1, так как дополнительный заряд от воздейст вия эффекта не повьшает общего крити ческого заряда в базах силового тиристора 1 .. Так как диапазон изменения анодно го напряжения на тиристоре 1, как правило, достаточно велик, в качестве токоограничивающей цепи 19 светодиода 18 оптрона 17 используется параллельное соединение резистора 20 и конденсатора 21. При подаче на анод тиристора 1 прямого напряжения, изменяющегося во времени, подобная конструкция токоограничивающей цепи 19 позволяет зашунтировать управляющий переход тиристора 1 уже на начальном участке изменения нодного напряжения, так как резистор 20 оказьюается при этом фактически закороченным разряженным конденсатором 21, а излучение светодиода 18 определяется достаточной величиной тока через конденсатор 21. При дальнейшем увеличении напряжения анод-катод, а также в статическом состоянии, когда на тиристоре 1 постоянное положительное напряжение, ток через свеч тодиод 18 ограничивается резистором 20. Так как в схеме формирователя импульсов управления используется дополнительная выходная обмотка трансформатора 5 блокинг-генератора 3, указанная схема может выполнять функцию датчика состояния тиристора 1 силовой части преобразователя 2 и обеспечивать защиту преобразователя 2 при срыве коммутации силового тиристора 1. Если тиристор 1 находится в выключенном состоянии, светодиод 18 оптрона 17 излучает импульс, приводящий к насыщению фототранзистора I6. Перед открытием тиристора 1 преобразователя 2 от системы 15 управления на второй вход элемента И 23 поступает га пульс (например, импульс управления противофазного тиристора), соответствующий уровню логической. Синхронно, с данным сигналом на вход- кую обмотку входного трансформатора 12 через резисторы 14 поступает допол1-л1тельный запускающий импульс. Но уровень запусканщего сигнала по току ограничивается резистором 14 таким образом, что в состоянии при выключенном силовом тиристоре 1 и блокинг-процесс не развивается. Если тиристор 1 по какой-либо причине не вьжлючается, светодиод 18 оптрона 17 оказывается зашунтированным. При этом фототранзистор 16 находится в запертом состоянии, и дополнительньм импульс на входной обмотке трл-нсформатора 1 2 запускает блокинг-генератор 3. Тогда на первый вход элемента И 23 через обмотку 22 трансформатора 5 поступает сигнал, соответствукяций уровню логической.. Так как на второй вход элемента И 23 поступает сигнал, также соответствующий уровню логической 1, на выходе элемента 23 образуется импульс, сигнализирующий об аварийном состоянии преобразователя 2. Таким образом, благодаря шунтированию выходной обмотки трансформатора блокииг-генератора фототранзистором оптрона повьшается помехоустойчивость тиристора преобразователя знергии к воздействию dU/dt, что позволяет улучшить массогабаритные показатели преобразователя энергии за счет исключения цепей, а введение дополнительной обмотки трансформатора блокинг-генератора и элемента И позволяет обеспечить защиту преобразователя энергии при срыве коммутации тиристора, что расширяет функциональные возможности формирователя. Формула изобретения 1. Формирователь выходных импульсов системы управления тиристором преобразователя энергии, содержащий блокинг-генератор на транзисторе, базовая цепь которого через разделительный -диод подключена к вторичной обмотке входного трансформатора первичная обмотка которого через ограничительные резисторы предназначена для подключения к выходу системы управления преобразователем энергии, а в коллекторную цепь включена нагрузочная обмотка импульсного трансформатора, выходная обмотка ко торого предназначена для подключенния к управляющему переходу тиристо ра, и управляемый ключевой элемент. отличающийся тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости и улучшения массогабарнтных показателей преобразователя энергии, а также упрощения формисювателя, управляемый ключевой элемент выполнен на оптроие, фототранзистор которого подключен параллельно выходной обмотке трансформатора блокинг-генератора, а светодиод через токоограничивакщую цепь, выполненную в виде параллельно соединенных резистора и конденсатора, предназначен для подключения параллельно тиристору. 2. Формирователь по п.1, о т л ич-й ю щ н и с я тем, что с целью рас 1Шрения функциональных возможностей, он снабжен элементом И, а трансформатор блокинг-генератора снабжен дополнительной обмоткой, подклктаенной к первому входу элемента И, второй вход которого предназначен для подключения к выходу системы управле- . ния преобразователем энергии, а выход - к исполнительному элементу блока защиты преобразователя.