Двухтактный генератор Советский патент 1989 года по МПК H03K3/02 

37

И -J -

pax с диодами 5-8, источник 9 питания с фильтром, нагрузку 10, тиристоры 11-14, цепочки из катушек индуктивности 15 и 17 и конденсато- ров 16 и 18, задающий генератор 19, подключенный к триггеру 20, дифференцирующие цепи 21 и 22, двухканаль- ный распределитель 23 импульсов, импульсные усилители 24-29, элементы И 31-33, 37 и 38, линии 34 и 39 задержки, элементы ИЛИ 40 и 41. Технико-экономическая эффективность генератора достигается путем повышения его надежности в режиме с близким к синусоидальному выходным напряжением, что позволяет существено сократить габариты фильтра и уменьшить коммутационные потери в силовых тиристорах, массу и габариты генератора, 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в генерирующих устройствах и преобразователях частоты. Целью изобретения является повышение надежности генератора в режиме, обеспечивающем получение на его выходе близкую к синусоидальной форму напряжения. Генератор содержит мост на тиристорах 1-4 с диодами 5-8, источник 9 питания с фильтром, нагрузку 10, тиристоры 11-14, цепочки из катушек индуктивности 15 и 17 и конденсаторов 16 и 18, задающий генератор 19, подключенный к триггеру 20, дифференцирующие цепи 21 и 22, двухканальный распределитель 23 импульсов, импульсные усилители 24-29, элементы И 31-33, 37 и 38, линии 34 и 39 задержки, элементы ИЛИ 40 и 41. Технико-экономическая эффективность генератора достигается путем повышения его надежности в режиме с близким к синусоидальному выходным напряжением, что позволяет существенно сократить габариты фильтра и уменьшить коммутационные потери в силовых тиристорах, массу и габариты генератора. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в генерирующих устройствах и преобразователях частоты широкого назначения.

Цель изобретения - повышение надежности генератора в режиме, обес- печиваюп1ем близкую к синусоидальной форму выходного напряжения.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема генератора; на фиг,2 - временные диаграммы.

Генератор содержит мост на тиристорах 1-4 с обратными диодами 5-8, источник 9 питания, с фильтром, включенный в одну диагональ моста, нагрузку 10, включенную в другую диагональ моста, пятый 1 1 и шестой 12 тиристоры, включенные последователь- но и согласно между полюсами источника 9, седьмой 13 и восьмой 14 тиристоры, включенные последовательно и согласно между полюсами источника 9, первую цепь из катушки 15 ин- дуктивности и конденсатора 16, включенную между точкой соединения катода тиристора 1 с анодом тиристора 2 и точкой соединения катода тиристора 11 с анодом тиристора 12, вторую цепь из катушки 17 индуктивности и конденсатора 18, включенную между точкой соединения катода тиристора 3 с анодом тиристора 4 и точкой соединения катода тиристора 13 с ано- дом тиристора 14, задающий генератор 19, подключенный к триггеру 20, первую 21 и вторую 22 дифференцирующие цепи, подключенные к прямому и ин версному выходам триггера 20, двух- канальный распределитель 23 импульсов, вход которого соединен с прямым выходом; триггера 20, четыре импульс усилителя 24-27, выходы которых

соединены с входами тиристоров 1-4, пятьй импульсный усилитель 28, выходы которого подключены к входам тиристоров 11 и 14, шестой импульсньш усилитель 29, выходы которого соединены с входами тиристоров 12 и 13, Первый выход 30 распределителя 23 подключен к входу усилителя 24, первому входу первого элемента И 31, вторым входам третьего 32 и четвертого 33 элементов И и через первую линию 34 задержки к второму входу первого элемента И 31. Второй выход 35 распределителя 23 подключен к входу усилителя 26, первому входу второго элемента И 36, вторым входам пятого 37 и шестого 38 элементов И и через вторую линию 39 задержки к второму входу второго элемента И 36, Выход первого элемента И 31 подключен к усилителю 27, выход второго элемента И 36 - к усилителю 25. Выхо первой дифференцирующей цепи 21 соединен с первыми входами третьего 32 и пятого 37 элементов И, а выход второй дифференцирующей цепи 22 - с первыми входами четвертого 33 и шестого 38 элементов.И. Выходы третьего 32 и четвертого 33 элементов И подключены к входам первого элемента ИЛИ 40, выход которого соединен с входом усилителя 29. Выходы пятого 37 и шестого 38 элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ 41, вьпсод которого соединен с входом усилителя 28.

На фиг.2 приведены импульсы на прямом (а)и инверсном (б) выходах триггера 20, импульсы на выходах первой 21 (в) и второй 22 (г) дифференцирующих цепей, импульсы на первом (д) и втором (е) выходах распределителя 23, импульсы на выходах первого 40 (ж) и второго 41 (з) элементов ИЛИ, напряжение питания Е (и генератора и напряжение на нагрузке (к) при бесконечной емкости фильтра источника питания, напряжение питания (л) генератора и напряжение на нагрузке (м) в режиме, обеспечивающем близкую к синусоидальной форму выходного напряжения.

Генератор работает следующим образом.

Сигнал с выхода задающего генератора. 19 через триггер 20 и распреде- литель 23 поступает на усилители 24 и 26, импульсы с выхода усилителя 24 (фиг.2д) включают тиристор 1, импульсы с выхода усилителя 26 (фиг.2в) - тиристор 3. Тиристоры 2 и 4 включаются импульсами с выходов усилителей 25 и 27, Цепи, состоящие, из линий 34 и 39 задержки и злемен- тов И 31 и 36, необходимы для надежной работы генератора в режиме с постоянным напряжением питания const Е).

(илит

В режиме близкого к синусоидаль- ному выходного напряжения восстановление энергии в коммутирующих конденсаторах только в моменты коммутации силовых тиристоров невозможно, так как напряжение питания при этом близко к нулю. Поэтому в предлагаемом генераторе восстановление энергии конденсаторов происходит дополнительно через четверть периода после моментов коммутации силовых тиристоров . Коммутирующие тиристоры 12 и 13 включаются импульсами с выходов усилителя 29 (фиг.2ж), при этом первый импульс в момент времени t обеспечивает выключение силовых тиристоров 2 и 3, а второй им-, пульс в момент времени t позволяет произвести восстановление энергии в коммутирующих конденсаторах при напряжении питания, близком к максимальному (фиг.2л). Коммутирующие тиристоры М и 14 включаются импульсами с выходов усилителя 28 (фиг.2з), при этом в момент t3 вьжл чаются силовые тиристоры 1 и 4, а в момент t происходит восстановление энергии в коммутирующих конденсаторах, В результате на конденсаторах 16 и 18 восстанавливается необходи- мьй запас энергии, тем самым обес

печивается надежная коммутация генератора.

Технико-экономическая эффективность генератора достигается путем повьшения его надежности в режиме с близким к синусоидальному выходным напряжением. В свою очередь, такой режим позволяет существенно (в 3-5 раз) сократить габариты фильтра в цепи нагрузки и уменьшить (в 5-10 раз) коммутационные потери в силовых.тиристорах, уменьшив, тем самым, массу и габариты генератора.

Формул.а изобретения

Двухтактный генератор, содержа- щий мост на четырех тиристорах с обратными диодами, источник питания с фильтром, включенный в одну диагональ моста, нагрузку, включенную в другую диагональ моста между точкой соединения катода первого тиристора с анодом второго тиристора и точкой соединения катода третьего тиристора с анодом четвертого тиристора, пятый и шестой тиристоры, включенные последовательно и согласно между полюсами источника. питания, седьмой и восьмой тиристоры, включенные последовательно и согласно между полюсами источника питания, первую последовательную LG-цепь, включенную между точкой соединения катода первого тиристора с анодом второго тиристора и точкой соединения катода пятого тиристора с анодом шестого тиристора, вторую последовательную LC-цепь, включенную между точкой соединения катода третьего тиристора с анодом четвертого тиристора и точкой соединения катода седьмого ти-, ристора с анодом восьмого тиристора, задающий генератор, двухканапьный распределитель импульсов, четьфе импульсных усилителя, выходы которых соединены с входами соответствующих . четырех тиристоров моста, пятый импульсный усилитель, выходы которого соединены с входами пятого и восьмого тиристоров, и шестой импульсный усилитель, выходы которого соединены с входами шестого и .седьмого тиристоров, два элемента И, две линиичза- держки, две дифференцирующие цепи, причем первый выход распределителя импульсов подключен к входу первого

Импульсного усилителя, к первому входу первого элемента И и пер вую линию задержки - к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с входом четвертого импульс ноге усилителя, второй выход распределителя импульсов подключен к входу третьего импульсного усилителя, к первому входу второго элемента И и через вторую линию задержки к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с входом второго импульсного усилителя, о т л и - ч а ю щ и и с я тем,что, с целью повьппения надежности генератора в режиме, обеспечивающем близкую к синусоидальной форму выходного напряжения генератора, введены триггер, четыре элемента И и два элемента ИЛИ, причем вход триггера подключен к выходу задающего генератора, пряРедактор И.Шмакова

Составитель В.Якимов

Техред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк

Заказ 6768/56

Тираж 884

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

206528

мой выход триггера соединен с Ff xoдoм распределителя импульсов и через

I первую дифференцирующую цепь с первыми входами третьего и пятого элементов И, инверсный выход триггера через вторую дифференцирующую цепь подключен к первым входам четвертого и шестого элементов И, вый выход распределителя импульсов соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены к входам первого элемента ИЛИ, второй выход распреJ5 делителя импульсов соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов И, выходы которых подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ подключен к вхо2Q ДУ шестого импульсного усилителя, а выход второго элемента ИЛИ подключен к входу пятого импульсного усилителя.

Подписное