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

3151

Изобретение относится к преобра- зоватепыюн технике и может быть ис- пользовапо для формирования импульсов управления тиристорами мощных высоковольтных статических преобразователей электрической энергии, имеющих принудительную емгсостную ком кугацпю II последовательное и нарал- лильное соединение тиристоров и тре- бующих. при больших, скоростях нарастания анодного, тока тиристоров крутой фронт управляющих импульсов оптимальной формы с формирующей и поддерживающей частями.

Целью 1гзобретепия является уменьшение массы и габаритов устройства. Ыа чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого формирователя импульсов управления тирис- торами.

: ophmpoBaTeHb импульсов управления тиристорами содержит транзистор I, выходной трансформатор 2 с первой первичной, состоящей из двух секций 3 и 4j перемагничиваюв ей 5 и вторичной 6 обмотками, резистор 7 и то- коограничиваюищй резистор 8, опто- нару 9 со светодиодом 10 и фототранзистором 11, первый 12 и второй 13 диоды, конденсатор 14, источник 15 запускающих сигналов и источник 16 постоянного напряжения.

База транзистора J подключена к выходу источника 15 запускающих сигналов. Минус источника 16 постоян Hoi o напряжения соединен с эмиттером транзистора 1, началом неремагничи- вающей обмотки 5 выходного трансформатора 2, катодом светодиода 10 опто пары 9 и первым выводом конденсатора 14. Плюс источника 16 постоянного . напряжения соединен с первым выводом резистора 7. Второй вывод первого резистора 7 соединен с началом вто- рой пкрвичной обмотки 4 выходного трансформатора 2.и коллектором фототранзистора 11 оптопары 9. Конец второй первичной обмотки 4 выходного трансформатора 2 соединен с началом первой первичной обмотки 3 выходного трансформатора 2 и катодом второго диода 13. Анод второго диода 13 сое- цинкп с катодом первого диода 12 и вторым выводом конденсатора 14, Ко- нец перемагничивающей обмотки 5 выходного трансформатора 2 соединен с эмиттером фототранзистора I1 оптопары 9 и с анодом первого диода 12.

Коллектор транзистора 1 соединен с концом первой первичной обмотки 3 выхбдного трансформатора 2 и первым выводом второго резистора 8. Второй вывод токоограничивающего резистора 8 соединен с анодом светодиода 10 оптопары 9.

Формирователь импульсов управления тиристорами работает следующим образом.

При подключенном источнике 16 постоянного напряжения до поступления запускающего сигнала на базовый переход транзистора 1 включены свето диод 10 и фототранзистор 11 оптопары 9, Конденсатор 14 заряжается до напряжения источника 16 постоянного напряжения по цепи: плюс источника 16 постоянного напряжения, первый резистор 7, фототранзистор 11 оптопары 9, первый диод 12, конденсатор 14, минус источника 16 постоянного напряжения. Одновременно протекает ток по перемагничивающей обмотке 5 выходного трансформатора 2 по цепи: плюс источника 16 постоянного напряжения, первый резистор 7, фототранзистор 11 оптопары 9, перемагничивающая обмотк

5выходного трансформатора 2, минус источника 16 постоянного напряжения. При прохождении тока поперемагничи- вающей обмотке 5 выходного трансформатора 2 происходит изменение состояния магнитной цепи этого трансформатора. При поступлении запускающего сигнала на базовый переход транзис- тора он открывается. Конденсатор

14 разряжается по цепи; конденса- тор 14, второй диод 13, секция первичной обмотки 3 выходного трансформатора 2, транзистор 1, конденсатор 14. При этом на вторичной обмотке

6выходного трансформатора 2 формируется форсирзтощая часть импульса1 управления с крутым фронтом. После разряда конденсатора 14 до определенного напряжения и до момента окончания запускающего сигнала на базовом переходе транзистора 1 от источника 16 постоянного-Напряжения через первый резистор 7, первичную обмотку

3, 4 выходного трансформатора 2, транзистор 1 протекает ток, формирующий на вторичной обмотке 6 выходного трансформатора 2 поддерживагощую часть импульса управления тиристора. За время формирования импульса управления тиристорамн происходит изменение состояния магнитной цепи выходного трансформатора 2. По окончании запускающего сигнала тиристор 1 выключается, включаются светодиод 10 и фототранзистор 11 оптопары 9 и процессы в формирователе повторяются В предлагаемом формирователе импульсов управления тиристорами изменение состояния магнитной цепи выходного трансформатора 2 происходит по полному предельному циклу петли гистерезиса.

В период подготовки формирователя импульсов к генерированию очередного импульса перемагничивающая обмотка выходного трансформатора включается параллельно формирующему конденсатору, который, имея малую величину емкости, не ограничивает время пере- магничивания выходного трансформатор

Использование предлагаемого формирователя импульсов :управления тиристорами обеспечивает снижение массы, габаритов и стоимости выходного трансформатора почти в 3 раза.

Формула изобретения

. Формирователь импульсов управления тиристорами, содержащий источник постоянного напряжения, положительный вывод которого через резистор соединен с началом первичной обмотки выходногй трансформатора, выполненного с перемагничивающей обмоткой, конец первичной обмотки выходного трансформатора соединен с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с отрицательным выво- дом источника постоянного напряжения .и с одним выводом источника запускаю щих сигналов, с другим выводом кото

рого соединена база транзистора, транзисторный ключ, управляющих вход которого соединен с коллектором транзистора, первый диод, катод которого соединен с одним выводом конденсатора, а выводы вторичной обмотки выходного трансформатора предназначены для подключения к управляющему, переходу соответствующего тиристора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов формирователя импульсов за счет более полного перемагничивания сердечника выходного трансформатора, введен второй диод, а первичная обмотка выходного трансформатора выполнена в виде двух согласно и последовательно включенных секций, причем начало первичной обмотки выходного трансформатора соединено с коллектором тиристорного ключа, змиттер которого соединен с концом перемагничивающей обмотки и анодом первого диода, катод которого соединен с анодом второго диода, катод крторого соединен со средним вьгеодом первичной обмотки выходного трансформатора, а начало перемагничивающей обмотки и другой вывод конденсатора соединены с отрицательным выводом источника постоянного напряжения.

2. Формирователь импульсов по . П.1, отличающийся тем, что транзисторный ключ выполнен в виде транзисторной оптопары, анод светодиода которой является управля1р- щим входом транзисторного ключа и через токоограничивающий резистор подключен к коллектору транзистора, а катод - к отрицательному выводу источника постоянного напряжения.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления тиристорами мощных преобразователей. Целью изобретения является уменьшение массы и габаритов устройства за счет более полного перемагничивания сердечника выходного трансформатора. Указанная цель достигается тем, что перемагничивающая обмотка 3 выходного трансформатора 2 подключается к источнику 16 постоянного напряжения через транзисторный ключ 9. При включении устройства фронт импульса оптимальной формы, необходимой для включения тиристора, формируется путем разряда конденсатора 14 через диод 13 и транзистор 1 на секцию первичной обмотки 3 выходного трансформатора 2. 1 ил.