Генератор импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03K3/02 

Q1 СД &д 00 &0

15

I11455383

Изобретение относится к импульсной ;технике и может быть,, например, ис- лользовано в геофизической электро- раэведочной технике.

Известен- реверсивный переключатель тока, работающий на индуктивную нагрузку. Это устройство представ- ляет собой тиристорньй переключатель тока, состоящий из рабочих тиристоров, включенных по мостовой схеме. Для выключения рабочих тиристоров схема содержит дополнительные тиристоры, с помощью которых параллельно рабочим тр:ристорам подключается LC- контур. LG-контур является общим для обоих плеч моста и подключается пог очередно то к одной половине моста, то к другой. Однако в этом устройстве форсируется только выключение тока, а длительно.сть процессов включения и переключения относительно велика.

Наиболее -близким по технической сущности к изобретению является гене- 25 ратор импульсов для геоэлектроразведки. Генератор содержит четыре ключа (тиристора или транзистора), соединенных по мостовой схемеS пятый включен последовательно с мостом в цепь источника питания. В диагональ моста включена нагрузка, зашунтированная конденсатором. При переключении полярности тока в нагрузке происходит

тания, в другую диагональ мостовой схемы включена индуктивная нагрузка, введены диоды и конденсаторы, причем в каждое плечо мостовой схемы последовательно и согласно с управляемым коммутатором включен первый диод, зашунтированньй конденсатором,встречно-параллельно управляемому коммута- 10 тору включен второй диод.

На чертеже приведена электрическая схема генератора импульсов.

Генератор содержит мостовую схему, состоящую из управляемых коммутаторов, например тиристоров 1-4, первые диоды 5-8, конденсаторы 9-12, источник 13 питания, индуктивную нагрузку l-. Цополнительные тиристоры , катушки 19-22 индуктивности и конденсаторы 23-26, образующие последовательные цепи, включенные па- раллельно тиристорам 1-4, предназначены для гашения тиристоров, а дополнительные источники 27, 28,.соединенные через резисторы 29-32 с кон-- денсаторами 23-26, служат для заряда этих конденсаторов. Вторые диоды 33-36 шунтируют тиристоры 1-4 в обратном направлении. Для ограничения вьйро са напряжения на нагрузке она через дополнительный мост, образованный диодами 37-40, может быть соединен, с дополнительными источниками 21,2. Генератор работает следующим об20

30

резонансный перезаряд емкости, причем 35 Разом

процесс заканчивается через полпериода со сменой полярности тока в нагрузке. Предельная скорость переключения определяется максимально допустимым напряжением ключей. Следова- 40 тельно, генератор обеспечивает форсированное переключение тока, однако не обеспечивает выключения тока с паузой. Именно такое переключение с последующим выключением тока с паузой д5 необходимо для работы, например, в геоэлектроразведке по компенсационному методу переходных процессов.

Целью изобретения является расширение области применения .генератора импульсов за счет фосированного переключения и последующего выключения с паузой, тока в индуктивной на.грузке.

Цля этого в генератор импульсов.

При включении одной из пар тиристоров например, тиристоров 1,4 через нагрузку 14 протекает ток от источника 13 через тиристор 1, диод 5, с одной стороны, и через тиристор 4 и диод 8, с другой стороны. Конденсаторы 23 и 26 предварительно заряжены, как показано на чертеже, до напряжения источников 27 и 28.

Для выключения тока (в нагрузке 14) включаются тиристоры 15 и 18. При зтом конденсаторы 23 и 26 разряжаются через катушки 19 и 22, тиристоры 15 и 18 и диоды 33 и 36 соответственно синусоидальным импульсом тока.

причем п араметры контуров

должны быть такими, чтобы амплитуда

(Р

ЦЛЛ J i О -I -j--X

содержащий источник питания, включен-, тока превышала ток нагрузки. R тирис- ..... „„.,„„„,, х..лоа.глг,пй топам 1 и 4 приложены обратные напряный в одну из диагоналей мостовой схемы, в каждое плечо которой включен управляемый коммутатор, включенный согласно с напряжением источника пит

торам 1 и 4 приложены обратные напряжения, и они выключаются. По окончании импульса тока через диоды 33 и 36 ток нагрузки переключается в конден5

25

тания, в другую диагональ мостовой схемы включена индуктивная нагрузка, введены диоды и конденсаторы, причем в каждое плечо мостовой схемы последовательно и согласно с управляемым коммутатором включен первый диод, зашунтированньй конденсатором,встречно-параллельно управляемому коммута- 0 тору включен второй диод.

На чертеже приведена электрическая схема генератора импульсов.

Генератор содержит мостовую схему, состоящую из управляемых коммутаторов, например тиристоров 1-4, первые диоды 5-8, конденсаторы 9-12, источник 13 питания, индуктивную нагрузку l-. Цополнительные тиристоры , катушки 19-22 индуктивности и конденсаторы 23-26, образующие последовательные цепи, включенные па- раллельно тиристорам 1-4, предназначены для гашения тиристоров, а дополнительные источники 27, 28,.соединенные через резисторы 29-32 с кон-- денсаторами 23-26, служат для заряда этих конденсаторов. Вторые диоды 33-36 шунтируют тиристоры 1-4 в обратном направлении. Для ограничения вьйро са напряжения на нагрузке она через дополнительный мост, образованный диодами 37-40, может быть соединен, с дополнительными источниками 21,2. Генератор работает следующим об20

30

Разом

При включении одной из пар тиристоров например, тиристоров 1,4 через нагрузку 14 протекает ток от источника 13 через тиристор 1, диод 5, с одной стороны, и через тиристор 4 и диод 8, с другой стороны. Конденсаторы 23 и 26 предварительно заряжены, как показано на чертеже, до напряжения источников 27 и 28.

Для выключения тока (в нагрузке 14 включаются тиристоры 15 и 18. При зтом конденсаторы 23 и 26 разряжаются через катушки 19 и 22, тиристоры 15 и 18 и диоды 33 и 36 соответственно синусоидальным импульсом тока.

причем п араметры контуров

должны быть такими, чтобы амплитуда

(Р

тока превышала ток нагрузки. R тирис- топам 1 и 4 приложены обратные напряторам 1 и 4 приложены обратные напряжения, и они выключаются. По окончании импульса тока через диоды 33 и 36 ток нагрузки переключается в конден 1455381

сатор 10, диод 34, источник 13, диод 35 и конденсатор 11, заряжая конденсаторы 10 и II полярностью, указанной на чертеже. Энергия из нагрузки переходит в конденсаторы 10 и 11, а спад тока определяется индуктивностью нагрузки и емкостью конденсаторов 10 и 11 .

10

При неизменной полярности импульсов тока в нагрузке напряжение нь конденсаторах, принимающих энергию нагрузки при выключении тока, нарастает и ограничивается дополнительньм мостом на диодах 37-40 на уровне напряжения дополнительньк источников 27, 28,

Формула изобретения При включении тиристоров 2 и 3 к нагрузке прикладывается повышенное напряжение, равное сумме напряжения источника 13 и напряжений на емкостях 10 и 11, и ток в нагрузке форси- 55 Дое плечо которой согласно с напря- рованно нарастает. После разряда кон- жением источника питания включен уп- денсаторов 10 и ток в нагрузкеравляемый коммутатор, в другую диагоподдерживается источником 13 через тиристоры 2 и 3 и диоды 6 и 7. Конденсаторы 23 и 26 восстанавливают свой заряд через резисторы 29 и 32 от источников питания 27 и 28. Выклю.Генератор импульсов, содержащий источник питания, включенный в одну из диагоналей мостовой схемы, в кажналь мостовой схемы включена индуктивная нагрузка, отличающий20

с я тем, что, с целью расширения области применения за счет форсированного переключения и выключения с паузой тока в индуктиЬной нагрузке, введены диоды и конденсаторы, причем

чение тиристоров 2 и 3 происходит аналогично.

Таким образом можно осуществлять как форсированное переключение тока в нагрузке, так и его быстрое выключение с паузой между разнополяр- ными импульсами.

10

55

Формула изобретения Дое плечо которой согласно с напря- жением источника питания включен уп- равляемый коммутатор, в другую диаго.Генератор импульсов, содержащий источник питания, включенный в одну из диагоналей мостовой схемы, в кажналь мостовой схемы включена индуктивная нагрузка, отличающий20

с я тем, что, с целью расширения области применения за счет форсированного переключения и выключения с паузой тока в индуктиЬной нагрузке введены диоды и конденсаторы, причем

25 в каждое плечо мостовой схемы последовательно и согласно с управляемым коммутатором включен первьй диод, зашунтированньй конденсатором,встречно-параллельно управляемому коммута2Q тору включен второй диод.

Изобретение относится у импульс- ной технике и может быть использовано, например, в геофизической электрораз- ведочной технике. Цель изобретения - , расширение области применения.генератора импульсов - достигается за счет форсированного переключения и последующего выключения с паузой тока в индуктивной нагрузке. Генератор содержит мостовую схему из управляющих коммутаторов, например тиристоров i-4, первые диоды 5-8, конденсаторы 9-12, источник 13 питания, индуктивную нагрузку 14, дополнительные тиристоры 15-18, катушки 19-22 индуктивности и конденсаторы 23-26, образующие цепи, предназначенные для гашения тиристоров. Дополнительные источники 27 и 28, соединенные через резисторы 29-32 с конденсаторами 23-26, служат для заряда этих конденсаторов. Вторые диоды 33-36 шунтируют тиристоры 1-4 в обратном направлении; Для ограничения выброса напряжения на нагрузке она через мост, образованный диодами 37-40, может быть соединена с дополг нительными источниками 27 и 28. 1 ил.