Формирователь прямоугольных импульсов Советский патент 1988 года по МПК H02M1/08 H02H7/12 

Изобретение относится к электротехнике Ио может быть использовано в формирователях прямоугольных импульсов, а также в импульсных преобраэов телях напряжения о

Цель изобретения - повьшение надежности формирователя прямоугольных импульсов.

На фиг о 1 изображена.схема форми- рователя прямоугольных импульсов; на фиг о 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Формирователь прямоугольных импульсов (фиг,) состоит из источим- ка 1 постоянного напряжения, основного тиристора 2, шунтированного обратным диодом 3, включенного последовательно с указанным источником 1 напряжения и нагрузкой 4, а также узла коммутации, включенного параллельно нагрузке и состоящего из последовательного LC-контура 5,6 и коммутирующего тиристора 7, включенного последовательно с указанным LC-контуром и шунтированного обратным диодом 8, причем параллельно основному и коммутирующему тиристорам через токоограничивающие резисторы 9 и 10 подключены излучающие диоды 11 и 12, фотоприемники 13 и 14 которых подключены к входам элементов 15 и 16 задержки,выходы которых связаны с входными цепями формирователей 1 7 и 18 импульсов управления основного и ком- мутирующего тиристоров, а также элементов 19 и 20 задержки, выходы которых подключены к первым входам элементов И 21 и 22, на вторые входы которых поступает сигнал от (отопри- емника оптопары, связанной с коммутирующим тиристором, а с выхода элемента И 22 сигнал поступает во входную цепь формирователя 23 дополнительног импульса управления коммутирующим тиристором 7 о Этот сигнал несет также информацию о сбое в работе данного тиристора, причем с выхода другого элемента И 21 снимается информационный сигнал о сбое в работе основ- кого тиристора 2„

На фиг„2 приняты следующие обозначения :

1 - ток нагрузки;

Akl напряжение анод-катод тирис тора 2;

,- напряжение анод-катод тиристора 7;

ILJ - ток индуктивности 5;

5

5 0 5 0 5

to - момент подачи импульса управления на основной тиристор 2; t - время задержки, определяемое

элементом 15; t., - время задержки, определяемое

элементом 16; t,,, - время задержки, определяемое

элементом 19; tj, - время задержки, определяемое

элементом 20„

Устройство работает следующим образом.

Пусть включается основной тириа- тор 2 формирователя и на нагрузке 4 формируется прямоугольный импульс напряжения В результате включения тиристора 2 перестает излучать све- тодиод 11 оптопары, подключенный параллельно тиристору 2о Фотоприемник 13 оптопары воспринимает излучение светодиода 11 и через некоторое время (примерно равное требуемой длительности импульса на нагрузке 4), определяемое элементом 15 задержки, данньй сигнал запускает формирователь

17импульсов управления, с выхода которого поступает сигнал на отпирание коммутирующего тиристора 7 Тиристор 7 отпирается и за счет колебательного процесса в LC-контуре 5,6 обеспечивает выключение основного тиристора 2 о В результате включения тиристора 7 перестает излучать све- тодиод 12 оптопары, подключенной параллельно коммутирукнцему тиристору

7 о Фотоприемник 14 оптопары воспринимает этот сигнал о состоянии тиристора 7 и через интервал времени, определяемый элементом 16 задержки, данный .сигнал запускает формирователь

18импульса управления, с выхода которого поступает отпирающий импульс на основной тиристор 2 формирователя Далее процесс повторяется, обеспечивая синхронность в работе системы управления формирователем. Если система функционирует без сбоев, то на вьгходе соответствующих элементов И 21 и 22 сигналы соответствуют логическому О,т.е. комбинации 00, свидетельствует о нормальном режиме работы.Для диагностирования аварийных ситуаций в системе, а также дпя. повторного запуска узла коммутации формирователь снабжен элементами 19 и 20 задержки, которые сдвигают информационный сигнал о состоянии силовых тиристоров 2 и 7 на определенный интервал времени соответственно О казэнные на диаграмме работы формирователя , На вторые входы элементов И поданы сигналы от фотоприемника 14, несущие информацию о состоянии коммутирующего тиристора 7 о Если в результате какого-то случайного сбоя пропал информационный сигнал в канапе ул-. равления от основного тиристора 2 (что соответственно ведет к невключению коммутирующего тиристора 7), то в момент времени t t 34 элемент И 22 оказывается открытым для. про- хождения запускающего сигнала на вход формирователя 23, что ведет к включению коммутирующего тиристора по дополнительному каналу При этом систесо сбоями в системе управления и узле коммутации, поскольку работа системы управления формирователем синхронизирована с электрическим состоянием тиристоров по переменному и постоянному току, а при случайном (единичном) сбое в работе узла коммутации предусмотрена подача дополнительного сигнала на коммутирующий тиристор, что не приводит к останову в работе всей системыо

Формула изобретения

Формирователь прямоугольных импульсов, содержащий источник постоянного напряжения, подключенный через основной тиристор, щунтированный первым обратным диодом, к выводам для

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в импульсных преобразователях напряжения Цель изобретения - повышение надежности формирователя прямоугольных импульсов. Если в результате случайного сбоя пропадает информаци- онньй сигнал в канале управления от основного тиристора 2, то в определенный момент времени элемент И 22 оказбшается открытым для прохождения, запускающего сигнала на вход формиро- - вателя 23, что приводит к включению коммутирующего тиристора по дополнительному каналу. При этом система в целом сохраняет работоспособность, Если происходит сбой в импульсном режиме работы формирователя, связанный с тем, что основной тиристор 2 не выключается, то в определенный момент времени оказывается открытым элемент И 21, что приводит к появлению сигнала о невыключении-тиристора 2 и последующему аварийному останову формирователя. Аналогично рассмотренному элемент И 21 оказывается открытым и в случае, если сбой в импульсном режиме работы формирователя связан с невключением коммутирующего тиристора 7, но уже из-за внутренних особенностей самого тиристора например кз-за повреждения типа обрывво 2 ил. с (/) . iSfOfwoOnu ки СО 1 О9 сл СП

ма в целом сохраняет работоспособность) подключения нагрузки, соединенным с

узлом коммутации, выполненным -в виде включенных последовательно дросселя, конденсатора и коммутирующего .ти{ истора, шунтированного вторым обесли рассмотренный сбой в системе управления носит случайный характер о Сигнал, поступивший на вход формирователя 23, одновременно сигнализирует о невключении коммути1)ующего тиристо- 25 ратным диодом, первый и второй форми- ,ра по основному каналу (комбинация рователи импульсов управления, выходы 01), Если произошел сбой в импульсном режиме работы формирователя, свякоторых соединены с управляющими -электродами соответственно основного и коммутирующего тиристоров, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены третий формирователь импульсов управления, четыре элемента задержки, а также первые и вторые оптроны, токоогранизанный с тем, что основной тиристор

30

которых соединены с управляющими -электродами соответственно основного и коммутирующего тиристоров, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены третий формирователь импульсов управления, четыре элемента задержки, а также первые и вторые оптроны, токоогранине выключился (даже при работе узла коммутации), то в момент времени t t J3 окажется-открытым элемент И 21, что ведет к появлению сигнала о невыключении тиристора 2 и последующему аварийному останову формиро- 35 кивающие резисторы и элементы И, при- вателя (комбинация 10)о Аналогично чем светоизлучатель первого оптрона , рассмотренному, элемент И 21 оказы- через первый токоограничивающий резис- вается открытым и в случае,если сбой тор подключен параллельно основному в импульсном режиме работы формирова- тиристору, фотоприемник первого опт- теля связан с невключением коммутиру- 40 РОна через первый элемент задержки ющего тиристора 7, но уже не из-за подключен к входам первого формирова- пропадания сигнала в канале управления, а например, из-за внутренних особенностей самого тиристора (повреждение структуры тиристора типа обры- 45 светоизлучатель второго оптро- ва) о При этом элемент И 22 также про- на через второй токоограничивающий пускает информацию о развитии ава- резистор подключен параллельно ком- .рийного процесса в схеме формировате- мутирующему тиристору, фотоприемник |лЯо Последнему случаю соответствует второго оптрона соединен с вторыми комбинация 11 Во всех рассмотренных gQ входами элементов И и входом третьего

элемента задержки, выход которого подключен к входу второго формирователя импульсов управления н через четвертый элемент задержки подключен к пер- обеспечивает прохождение сигналов че- вому входу второго элемента И, выход рез элементы И 21 и 22 которого через третий формирователь

Предлагаемое устройство имеет .импульсов управления подключен к уп- повышенную стойкость к нарушениям равляющему электроду коммутирующего импульсного режима работы, связанным тиристорао

теля импульсов управления и второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом первого элеменслучаях нарушения импульсного режима работы светодиод I2 оптопары непрерывно излучает (диаграмма напряжения на коммутирующем тиристоре), что и

узлом коммутации, выполненным -в виде включенных последовательно дросселя, конденсатора и коммутирующего .ти{ истора, шунтированного вторым обратным диодом, первый и второй форми- рователи импульсов управления, выходы

25 ратным диодом, первый и второй форми- рователи импульсов управления, выходы

30

которых соединены с управляющими -электродами соответственно основного и коммутирующего тиристоров, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены третий формирователь импульсов управления, четыре элемента задержки, а также первые и вторые оптроны, токоограни35 кивающие резисторы и элементы И, при- чем светоизлучатель первого оптрона , через первый токоограничивающий резис- тор подключен параллельно основному тиристору, фотоприемник первого опт- 40 РОна через первый элемент задержки подключен к входам первого формирова- 45 светоизлучатель второго оптро- на через второй токоограничивающий резистор подключен параллельно ком- мутирующему тиристору, фотоприемник второго оптрона соединен с вторыми gQ входами элементов И и входом третьего

кивающие резисторы и элементы И, при- чем светоизлучатель первого оптрона , через первый токоограничивающий резис тор подключен параллельно основному тиристору, фотоприемник первого опт- РОна через первый элемент задержки подключен к входам первого формирова- светоизлучатель второго оптро- на через второй токоограничивающий резистор подключен параллельно ком- мутирующему тиристору, фотоприемник второго оптрона соединен с вторыми входами элементов И и входом третьего

теля импульсов управления и второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом первого элеменФи.2

He8MflHJv.v7 HeebiHfla /.v2