Формирователь импульсов управления тиристором Советский патент 1989 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть ис1гользова}ю для управления тиристорами в различных преобразователях, например управляемых выпрямителях.

Целью изобретения является повышение точности путем уменьшения погрешности при изменении частоты напряжения синхронизации.

На фиг. 1 приведена функциональная схема формирователя; на фиг. 2 - пояснительные временные диаг)аммы.

Формирователь имгтульсов управления тиристором содержит источник 1

синхронизирующего напряжения, подключенный через блок 2 вг.щеленйя положительного значе)1ия синхронизирующего напряжения к входам злемента НЕ 3, умножителя 4 частоты, формирователя 5 ysjcHX импульсов и к первому входу nepfeoro элемента И 6, второй вход которого вместе с crtnxpoHH3H- рующим входом преобразователя 7 напряжение - частота подключен к выходу умножителя 4, а выход подключен к одному входу элемента llJUi 8, другой вход которого подключен к выходу второго элемента И 9, л иьгход - к С4

х

4

CD

Ь )9

входу дноичного счетчи а 10, ил ко гч1 ром выполнен инте1 ратор со Соросом, управляющий вход которого, являющийся К- ходом счетчика, подклк чеи к ны- ходу формирователя 5, а пыход подключен к нходу импульсного уси:н1тсля 1 1 . Источник 12 управляющег о напряжения подключен к информационному входу преобра: ователя 7, пыход которого подключен к первому входу элемента И 9, второй вход которого подключен к выходу элемекга НЕ 3.

1ринцип де11ствия формир звателя поясняется диаграммами фиг, 2, где обозначено: Uy- управляющее паиря- жение; Ucx синхронизирующее напряжение; U - сигнал, отражающий состояние счетчика 10; Цо сишал па выходе п-го разряда счетчшса 10; l-ei./x выходной сигнал ycTi)os iCTna.

i

Выходные сигналы других элементов

обозначены символом U с индексом, соответствующим номеру элемента па фиг. 1.

Формирователь импульсов управления тиристором работает следующим образом ,

Сигнал И , источника 12 управляющего напряжепии поступает на вход пре- обрачонателя 7 папряже1И{е-частота синхронного типа, на выходе которого формируется после/шнательпость импульсов с частотой f-,, пропорциональной управляющему напряжению ILy и частоте С . синхронизирующих HMHyjHjCOB

U.

поступающих на синхронизирующий

вход преобразопат(М1я 7 наприжсппе - частота с выхода умножителя ( частот

f т ,,

где К J - Ko3(l)ii.4nuieHT передачи преобразователя 7 напряжение - частота.

Сигнал источника 1 синхронизирующего напряжения, пропорциональный напряжению фазы электрической сети, поступает на вход блока 2 вьщеления положительного значения синхронизирующего )1апряжения. Па его выходе при этом формируется последовательность прямоуго;и ных импульсов:

lii

О при 1 0 (О с Т/2) Up при Ucx 0 (Т/2 с 6 Т) ,

.1

Разные У11ОВНИ яыходно1 о напругже- ния С лока 2 соответствуют двум тактам эаботы устройства. К первом такте при Hex О (О г Т/2) напряжение Ну - О, Во HPi-ipoM такте, соответствующем рабочему полуг1ерио, 1у Цех О (Т/2 с i Т и II., з.

Сигнал и,; с выхода Олока 2 поступает одновременно на входы элемента НЕ 3, умножителя 4 частоты и формирователя 5 узких импу.шзсов. Па выходе элемента ПК 3 формируется последовательность прямоугольных импульсов

U

Up при U 0 (О I-. Т/2) -, О npn.LV О (Т/2 . U 4 Т)

Па рыходе yм foжитeля i частоты фop иpyютcч прямоугол1Л1ые импульсы 1Ц с частотой, кратной частоте f синхронизирующего напря}1;епия:

f 4 nif m/T,

где m - коэффициент передачи умножителя часточы;

Т 1/С - период сипхронизирующего напряже ния.

Па выходе формирс вателя 5 в мо- ме1ггы времени, соответст.пующие отрицательным фронтам импульсов 1Ц , формируются KopoTi .ne импульсы c6p(t- са и, поступающие на К-вхг д счетчика 10 и устанавливающие его в исходное cocTo nnie, соответствующие записи в нем О.

В исходный момент, в начале каждого первого такта при с О в счетчике 10 заг1исано число, равное 0. И периом такте при О с Т/2 на втором входе элемента И 9с выхода элемента Е 3 деГгстиует сигнал U с уровнем логической , а па втором входе, элемента И 6 с выхода блока 2 де1 СТ1зует сигнал с уровнем логического 0. Следовательно, импульсы с выхода преобразователя 7 напряжение-частота синхронного типа через элементы И 9 и ИЛИ 8 поступают на С-вход счетчика 10, который выполняет роль цифрового интегратора. В результате в первого такта в момент времени с Т/2 в счетчике 10 записывается число

55

N ,

КтГО

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения - повышение точности регулирования угла включения тиристора при изменениях частоты синхронизирующего напряжения. Формирователь работает в два такта. В первом такте, соответствующем нерабочему полупериоду синхронизирующего сигнала, с помощью двоичного N= разрядного счетчика осуществляется счет выходных импульсов преобразователя напряжение-частота синхронного типа, следующих с частотой, пропорциональной управляющему напряжению и частоте синхронизирующего напряжения. Во втором рабочем полупериоде осуществляется заполнение счетчика импульсами умножителя частоты синхронизирующего напряжения. В момент записи в счетчике числа 2^N-1 происходит формирование импульса управления. В конце каждого рабочего полупериода осуществляется установка счетчика в исходное состояние, соответствующее записи в нем "о". Угол включения тиристора регулируется от 180 эл. град. при нулевом управляющем сигнале до "о" при максимальном напряжении управления. 2 ил.

Г де и g сопнс - нагтряжение, соответствующее У1ЮВНЮ логической единицы.

Во втором такте при Т/2 t ь Т напряжчмшя И О, Ц-з UP, поэтому

на C-BXiJji i;ii:. тчикл U/ DJIOMCM;- ты ИЧИ 8 и И 6 ис1стуг ают имriy, с выхода умняжит ля 4 частоты. В момент времени г. соо гпетствующиГ иа- писи к :;четчике 10 Ч1к:ла 2 , на выходе его старшего п-го разряда формируемся сигнал с логически единицы, /(алее счет имтгу.ш.ссп продолжается до конца такта, а сигнал U,, с выхода старшего разряда счетчика 10 поступает на вход ;1мпульсного усилителя 1 1 , пред11азначе}И1ого для согласования выхода счетчика с управляющей цепью тиристора.

За интервал времени (tp - Т/2 i по втором такте к содержимому счетчика N , : аг исанному н иомен i с Т/2, добавляется чпс.по

П1

N f(t ,, - 1/21 (

TO

2

Статическую характеристику форми- (, рователя импу. п.со; управления тприс:- тором определяют из уранне1пгя

.. ., К Till .. m . Т, ., N, + N -- --- IK, + - (г„ - -j 2 ,

(11

peiJiefUje которого относительно t о /мет - 2 т Т

to - - - - 77 (1 + K U-vfj

Уг ол включения тиристора (фиг. 2) определяют т) формуле

J- 1-- 2 Т.

d ,. - . (I, , 2 (-- K,llJ

m J

m

2

(21

Ecjni диап;1:юн изменения управляющего напряжс .ния устанотчпь и пределах от и,ум,„ О до Ц,, „„. Uo, кoэфф :aиeнт передачи умножителя 4 частоты выбрать равным ri - 2 , коэффициент передачи преобразователя 7 иапря.же1П1е - часгота установить та- ким, чтобы при И у Up выходная час- тота преобразователя 7 равнялась выходной частоте умножителя 4, т.е. мaкcи laль roмy значс нию, что досч ига- ется при К 7 , И ввести новую переменную - относительное значение управляюи;его напряжения

U .

)

то выражение для уг ла включения тиристора примет ви;1

0

(,

0

0

Ь

0

5

,( 1 - 11,1(3)

Таким (H lpa uv-i, ц предлагаемом (|1(рми11ователе и тульсои Tipa влеиия тиристором угол пк. тк ч-. / Ия рег умиру- ется р пределах от d - при Ну О до ( О прп Ну i. 1ри ivroM, к ак следует пз ураг Нен); (2) и. М), значение угла вкль чения не зависит от изменеииг часгготы синхронизирую- iiiej o напряя;.;м1ия . (;ледователг.,но, при любо; част.- Ti напряжения сети угол включения тирмсiора при постоянном значении yniian iHHiiit г о напряже1П1я остается П(. OHMMLIN, что повышает ТОЧНОСТ1) регулиро; .:1пия угла включения т иристора.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Формирователь п.шульсов управления тиристором, содержащий источник управляющег о напряжения и последовательно соед,пнен1п.)е источник cnnxpoint- зи 1ую|це1-о напрял;ения, блок выделения ноложитель}1ого значения синхро изи- ующего напряжения и формирователь , зких импульсов, выход которого под- ключен к управляющему входу интегратора со сбр(1сом, выход которого пред- 1 азначен для no;iKjno4eHnH к уп 5авляю- 1цему входу TniincTopa через импульсный усилитель, о i л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен элементом НЕ, двумя 3neMeHTaNni И, элементом ИЛИ, преобразователем напряжение - частота синхронного типа и умножителем частоты, а интегратор со сбросом выпоилнен в виде двошиюго счетчика, К-вход которс го является управляющим входом, а С-вхо/1 подключен к выходу элемента IL llI, входы которого подключены к выходам элементов И, причем вход умножптеля часгсп ы вместе с входом элемен 1 О ПК и первым входом первого И подключен к выходу блока выде:и- ния положительного значения }1апряжения, а выход подключен к второму- входу первого элемента И и к синхронизир ю|цему входу преобразователя напряжение - частота синхронного типа, )0 1мапионный вход KOTtiporo подключен 1ч источнику управляющего на1111яже1;п;, а 1М.1ход подключен к nepiU)-; iixo;:o- вторспч) элемента И, BTOpoii ..ход которого подключен к выходу элемента НЕ.