@ -Канальный формирователь импульсов управления тиристорами Советский патент 1987 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано в узлах управления тиристорами агрегатов постоянного тока и преобра- зователей частоты.

Цель изобретения - повышение надежности устройства для формирования импульсов управления тиристорами и снижение уровня создаваемых им помех.

На фиг.1 приведена блок-схема п- канального формирователя импульсов управления тиристорами; на фиг.2 - схема узла дифференцирования сигналов и возможный набор его входных сигналов; на фиг.З - схема генератора УЗКИХ импульсов.

п Канальный формирователь импульсов управления тиристорами состоит из системы 1 импульсно-фазового управления,.узла 2 дифференцирования сигналов, генератора 3 узких импульсов, элемента ИЛИ 4 и п каналов, каждый из которых содержит импульсйьш трансформатор 5 с обмотками 6 и 7, транзисторный ключ 8 балластный резистор 9, конденсатор 10, включенньм параллельно балластному резистору, воз- вратньй диод I1, накопительный конденсатор 12, ограничительный резистор 13, источники 14 и 15 постоянного йапряжения, последовательно вклю- чениы.е первый 16, второй 17 и третий

18резисторы, ключи 19 и 20, эле мент И 21, выпрямительный диод 22, установленный в цепи обмотки 7 импульсного трансформатора 5.

Транзисторный ключ 8 подключен эм иттером к общей точке, а коллектором подключен через возвдзатньй диод 11 к источнику 15 постоянного напряжения и через балластный резистор 9 к первому концу обмотки 6 импульсного трансформатора 5, подключенной вторым концом к накопительному конденсатору }2 и через ограничительньй резистор 13 к точке соединения источников 14 и 15 постоянного напряжения и резистору 16, включенному последовательно с резисторами 17 и 18. Точка соединения резисторов I6 и 17 подключена через канал проводимости ключа

19к общей точке. Точка со.единения резисторов 17 и 18 подключена к базе транзисторного ключа и через канал проводимости ключа 20 к общей точке. Резистор 18 подключен к общей точке.

5

Управляющие входы ключей 19 и 20 соединены с выходом элемента PI 21, входы которого являются соответствующими входами канала и подключены первый к выходу элемента ИЛИ 4, и второй к соответствующему выходу системы 1 импульсно-фазового управления. Выходы .системы 1 импульсно-фазового управления подсоединены также к узлу 2 дифференцирования сигналов, выход которого соединен с входом гене ратора 3 узких импульсов и с первым входом элемента ИЛИ 4, второй вход которого соединен с выходом генератора 3 узких импульсов. Устройство работает следующим образом.

Выходные сигналы системы 1 импульсно-фазового управления (всего п вы- ходньгх сигналов) поступают на входы

узла 2 дифференцирования сигналов и на вто рые входы всех каналов п-ка- нального формирователя импульсов, В блоке 2 осуществляется формирование последовательности узких импульсов, передние фронта которых совпа- дают с передними фронтами выходных сигналов блока 1. Длительность данных импульсов выбирается такой,

чтобы одним импульсом надежно включались все соединенные параллельно или последовательно тиристоры. Сигнал, представляющий собой указанную последовательность узких импуль5 сов, поступает с выхода блока 2 на синхронизирующий вход генератора 3 узких импульсов и на элемент РШИ 4. Блок 3 предназначен для формирования модулирующих импульсов, которые должны поступать с его выхода в промежутках времени между выходными импульсами блока 2.

5

0

Для того, чтобы в режимах преры- вистых выходных токов тиристорных преобразователей импульсы прерьтис- того тока начинались с одинаковой фаг- ЗОЙ относительно напряжений сети. ;нужно, чтобы первьй выходной им- пульс блока 3 всегда поступал через неизменный промежуток времени после окончания выходного импульса блока 2. Для этого в блоке 3 имеется синхровход, на который поступают вы- ходные импульсы блока 2. Совокупность выходных :импульсов блоков 2 и 3 поступает через элемент ИЛИ 4 на первые входы всех каналов п-каналь- ного формирователя импульсов. Уста3

новленный на входе каждого канала элемент И 21 обеспечивает поступление в канал выходного сигнала элемента ИЛ11 4 на интервале поступления на второй вход элемента И 21 соответ- ствующего выходного сигнала блока .

Длительность импульсов, необходимых для надежного отпирания тиристоров, составляет 20-30 мкс, следовательно, такую длительность должны иметь выходные импульсы блока 2. Выходные импульсы блока 3 могут быть существенно меньшей длительности. При этом мощность сигналов управления тиристорами оказывается небольшой, и источник 14 можно застабилизиро- вать.

При поступлении очередного импульса (сформированного в блоке 2 или блоке 3 ) с выхода элемента И 21 на уп- равляющие входы ключей 19 и 20 они размыкаются, и на базу транзисторного ключа 8 поступает открывающий его ток через резисторы 16 и 17. При отпирании транзисторного ключа 8 к цепи: балластный резистор 9, конденсатор 10, первичная обмотка 6 импульсного

трансформатора 5, прикладывается напряжение накопительного конденсатора 12. Во вторичной обмотке 7 импульсно- го трансформатора 5 индуктируется ЭДС, под действием которой через выпрямительный диод 22 в цепи управляющего электрода тиристора протекает ток, причем величина ЭДС и тока

.определяются параметрами данной цепи. Напряжение первичной обмотки 6 импульсного трансформатора 5 мейьше напряжения накопительного конденсатора 12 на величину падения напряжения на параллельно включенных балластном резисторе- 9 и конденсаторе 10 от протекания приведенного тока нагрузки трансформатора 5. За счет этого вольт секундная характеристика трансформа- тора определяется приведенными параметрами нагрузки, а не напряжением накопительного конденсатора 12.

Пб окончании действия очередного управляющего импульса транзисторный ключ 8 запирается, прерывая цепь протекания тока в обмотке 6 импульсного трансформатора 5, в результате чего в последней индуктируется противр- ЭДС. Нагрузка при этом отсекается от вторичной обмотки 7 импульсного трансформатора 5 вьтрямительным диодом 22. Величина противо-ЭДС об25

- 5

0я

оо к - 30 35

40т-45

0 -

954874

мотки 6 достигает значения напряжения источника 15, после чего открывается возвратный диод 11, создавая цепь протекания размагничивающего тока. Таким образом,, размагничивание сердечника импульсного трансформатора 5 осуществляется напряжением источника 15. После возврата сердечника в исходное состояние размагничивающий ток спадает до нуля, возвратный диод 11 запирается, устройство готово к формированию следующего импульса. С помощью конденсатора 10 обеспечивается форсирование переднего фронта выходного импульса, так как в момент открывания транзисторного ключа 8 конденсатор 10 разряжен и шунтирует балластный резистор 9, т.е. в момент открывания транзисторного ключа 8 вне напряжение накопительного конденсатора 12 прикладывается к обмотке 6 импульсного трансформатора 5. После завершения цикла перемагничива- ния сердечника импульсного трансформатора 5 конденсатор 10 разряжается через баластный резистор 9.

Формула изобретения

,1- :

1 п-Канальный формирователь импуль- ;сов управления тиристорами, содержащий в каждом канапе импульсный транс- .форматор, транзисторный ключ, эмиттер которого соединен с общей точкой, а коллектор соединен через бал- ластный резистор с первым концом первичной обмотки импульсного трансформатора, последовательно включенные первый и второй источники постоянного напряжения, подключенные первый к общей точке, а второй через возвратный диод к коллектору транзисторного ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения уровня создаваемых помех, он снабжен узлом дифференцирования сигналов, генератором узких импульсов и элементом ИЛИ, а каждый канал снабжен первым конденсатором, накопительным конденсатором, ограничительным резистором, первым, вторым и третьим резистором, первым и вторым ключом, элементом И, причем первый конденсатор включен параллельно балластному резистору, накопительный конденсатор.включен между общей точкой и вторым концом первичной обмотки импульсного трансорматора и точкой соединения перво - го и второго источников постоянного напряжения через ограничительный резистор, первый, второй и третий резисторы включены последовательно, первый и второй входы элемента И явлются первым и вторым вхоами канала, а вькод соединен с управляющими входами первого и второго ключей, канал проводимости первого ключа включен между общей точкой и точкой соединения первого и второго р.езисторов, канал проводимости второго ключа включен между общей точйой и точкой соединения второго.

третьего резисторов и базы транзисторного ключа, первый резистор соединен с точкой соединения первого и второго источников постоянного напряжения, трети резистор соединен с общей точкой, выход элемента ИЛИ подсоединен к первым входам всех каналов , вторые входы которых подключены к входам узла дифференцирования сигналов, выход которого соединен с входом генератора узких импульсов и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом генератора узких импуль - сов.

г-п

пп

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в узлах управления тиристорами преобразователей. Целью изобретения является повьшение надежности и снижение уровня помех. Выходные сигналы системы 1 импульсно-фазового управления поступают на входы узла 2 дифференцирования сигналов и на вторые входы всех каналов п-канального формирователя импульсов. В узле 2 осуществляется формирование последовательности узких импульсов, длительность которых выбирается такой, чтобы одним импульсом надежно включались все тиристоры. Дпя того, чтобы в режимах прерывистых токов импульсы прерывистого тока начинались с одинаковой фазой относительно напряжения сети нужно, чтобы первый выходной импульс генератора 3 поступал через постоянный промежуток времени после окончания импульса с узла 2. Дпя этого в блоке 3 имеется синхровход, на который поступает сигнал с выхода узла 2. Совокупность выходных импульсов узла 2 и генератора 3 через элемент ИЛИ 4 поступает на входы всех каналов формирователя импульсов. 3 ил. (С (Л ч

Р1

ргИ

I I I I п п п я

JHtL

I I I

в н п в 1L

а

фиъ Z

Редактор Н.Бобкова

Фиг.

Составитель В.Бунаков Техред Л.Сердюкова

Корректор И.Муска

Заказ 625/60 Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4