@ -Канальный формирователь импульсов управления тиристорами Советский патент 1990 года по МПК H02M1/08 

ОТ

СО 00

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорами преобразователей.

Цель изобретения - повышение надежности в работе.

На фиг. 1 показана структурная схема п-канального формирователя импульсов управления тиристорами; на фиг. 2 - временные диаграммы работы формирователя.

п-Канальный формирователь импульсов

мирователей 3 равно нулю, а динистор 11 заперт. Состояние выхода триггера 14 может быть любым.

Синхронно с импульсом на выходе опор- 5 ной частоты блока 1 импульсно-фазового управления на его выходах, соответствующих отпираемым тиристорным ключам 4, устанавливаются единицы. Одновременно триггер 14 устанавливается в единицу,

м-.чапс,..о.... t..,..t.., .. на выходах элементов И 2 выбранных

управления тиристорами содержит блок 1 формирователей 3 устанавливаются единицы, импульсно-фазового управления, выходы ко-с оответствующие ключи 5 открываются и ток

ii, проходящий через первичные обмотки трансформаторов 6 выбранных формирователей, начинает линейно возрастать. При этом 15 происходит накопление энергии в магнитном поле их сердечников.

При достижении в щине электропитания формирователей 3 определенной величины тока на выходе компаратора 13 устанавливается единица, триггер 14 сбраторого соединены с первыми входами элементов И 2 каждого из формирователей 3, первые выходы которых предназначены для подключения к катодам соответствующих тиристорных ключей 4, а вторые - к входам их управления. Выход элемента И 2 в каждом из формирователей 3 подключен к входу управления транзисторного ключа 5, эмиттер которого соединен с общей щиной.

а коллектор через первичную обмотку транс- 2° сывается и ключ 5 размыкается, форматора 6 - с шиной электропитания формирователей и через второй диод 7 - с вторым выводом второго источника 8 постоянного напряжения, первый вывод коВ момент размыкания ключа во вторичной обмотке трансформатора 6 индуцируется противоЭДС UK, и энергия, накопленная в его сердечнике, поступает в наторого подключен к второму выводу пер- 25 копительную емкость 12, а ток 2, прохового источника 9 постоянного напряжения,

первый вывод которого соединен с общей шиной. Концы вторичных обмоток трансформаторов 6 являются первыми выходами формирователей 3, а начала связаны с

дящий через вторичную обмотку трансформатора 6, размагничивает его сердечник, подготавливая к передаче следующей порции энергии.

Второй диод 7 формирователя 3 выполанодами первых диодов 10, катоды кото- ЗО няет защитную функцию, предохраняя ключ

рых через динисторы 11 подключены к вторым выходам формирователей 3, а через накопительные емкости 12 - к первым. Второй вывод источника 9 соединен с входом компаратора 13 тока, второй вход которого подключен к шине электропитания формирователей 3, а выход - к R-входу триггера 14, S-вход которого соединен с выходом опорной частоты fo блока 1 импульс- но-фазового управления, а выход - с вторыми входами элементов И 2 формирователей 3. Коллекторы транзисторов 5 соединены с началами первичных обмоток трансформаторов 6.

Компаратор 13 тока содержит транзистор 15, эмиттер и база которого являются первым и вторым входами компаратора 13 тока. Входы соединены между собой через первый резистор 16, а коллектор является выходом компаратора 13 тока и подключен к общей шине через второй резистор 17.

Формирователь работает следуюшим образом.

В исходном состоянии на выходах блока 1 импульсно-фазового управления установлены нули, на выходах элементов И 2 - iiViii, ключи 5 закрыты, ток в шине электропитания формирователей 3 равен нулю, 11,1 1, компаратора 13 тока установлен нуль, напряжение на накопительной t .-кости 12 и на выходных клеммах фор5 от электрического пробоя напряжением противоЭДС в первичной обмотке трансформатора 6 в случае обрыва цепи его вторичной обмотки. Таким образом, в исправном формирователе 3 диод 7 не рабо- 35 тает.

При поступлении следующего импульса опорной частоты Ь с выхода импульсов опорной частоты блока 1 управления цикл перетока энергии через трансформатор б повторяется.

Зарядка емкости 12 продолжается до момента ts достижения на ее выходе напряжения Ut открывания динистора 11, после чего на выходах формирователя выра- 45 батывается импульс тока if, открывающий тиристорный ключ 4. Далее до момента снятия разрешающих сигналов блоком 1 управления динистор 11 и тиристорный ключ 4 поддерживаются в открытом состоянии притоком энергии через трансфор- 50 матор 6 при поступлении на вход установки триггера 14 импульсов опорной частоты от блока 1 управления.

В момент снятия сигналов разрещения на выходах блока 1 управления приток энергии в накопительную емкость 12 пре- 55 кращается, емкость 12 разряжается, динистор 11 закрывается, прекращая поступление тока на вход управления тиристор- ного ключа 4 и подготавливания его к

сывается и ключ 5 размыкается,

В момент размыкания ключа во вторичной обмотке трансформатора 6 индуцируется противоЭДС UK, и энергия, накопленная в его сердечнике, поступает в накопительную емкость 12, а ток 2, прохокопительную емкость 12, а ток 2, прохо

дящий через вторичную обмотку трансформатора 6, размагничивает его сердечник, подготавливая к передаче следующей порции энергии.

Второй диод 7 формирователя 3 выполО няет защитную функцию, предохраняя ключ

5 от электрического пробоя напряжением противоЭДС в первичной обмотке трансформатора 6 в случае обрыва цепи его вторичной обмотки. Таким образом, в исправном формирователе 3 диод 7 не рабо- 5 тает.

При поступлении следующего импульса опорной частоты Ь с выхода импульсов опорной частоты блока 1 управления цикл перетока энергии через трансформатор б повторяется.

Зарядка емкости 12 продолжается до момента ts достижения на ее выходе напряжения Ut открывания динистора 11, после чего на выходах формирователя выра- 5 батывается импульс тока if, открывающий тиристорный ключ 4. Далее до момента снятия разрешающих сигналов блоком 1 управления динистор 11 и тиристорный ключ 4 поддерживаются в открытом состоянии притоком энергии через трансфор- 0 матор 6 при поступлении на вход установки триггера 14 импульсов опорной частоты от блока 1 управления.

В момент снятия сигналов разрещения на выходах блока 1 управления приток энергии в накопительную емкость 12 пре- 5 кращается, емкость 12 разряжается, динистор 11 закрывается, прекращая поступление тока на вход управления тиристор- ного ключа 4 и подготавливания его к

закрытию. При этом устройство возвращается в исходное состояние.

Компаратор 13 тока представляет собой элемент, на выходе которого устанавливается единица; если проходящий через его входы ток превышает определенное заданное значение.

Компаратор 13 работает следующим образом. При малых значениях тока, протекающего через резистор 16, напряжение между его выводами меньше напряжения U база - эмиттер транзистора 15, и он находится в закрытом состоянии, а напряжение на его коллекторе равно нулю. Если через резистор 16 проходит ток, при котором падение напряжения на нем рав- но напряжению база - эмиттер транзистора 15 (около 0,7 В), то он открывается и на его коллекторе устанавливается напряжение питания, соответствующее логической единице. Ток, при котором на выходе компаратора 13 тока устанавли- вается единица, I U4e/R, где R - величина сопротивления резистора 16.

Формула изобретения

п-Канальный формирователь импульсов управления тиристорами, содержащий в каждом канале импульсный трансформатор, начало вторичной обмотки которого соединено с анодом первого диода, а конец предназначен для подключения к катоду соответствующего тиристора, конденсатор, транзистор, эмиттер которого соединен с общей точкой, второй диод и элемент И,

g 0

5

0

первый вход которого соединен с соответствующим выходом блока импульсно-фа- зового управления, общего для всех каналов, а второй объединен с вторыми входами элементов И других каналов, первый источник постоянного напряжения, первый вывод которого соединен с общей точкой, а второй - с первым выводом второго источника постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повыще- ния надежности в работе, в каждый канал введен динистор, а в формирователь введены RS-триггер и компаратор тока, первый вход которого соединен с общей точкой источников постоянного напряжения, второй - с концами первичных обмоток импульсных трансформаторов всех каналов, а выход - с R-входом RS-триггера, S-вход которого соединен с тактовым выходом блока импульсно-фазового управления, а выход - с вторыми входами элементов И каждого канала, выход каждого из которых соединен с базой транзистора, коллектор которого соединен с началом первичной обмотки импульсного трансформатора и анодом второго диода, катод первого диода соединен с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с концом вторичной обмотки импульсного трансформатора, и анодом динистора, катод которого предназначен для подключения к управляющему электроду соответствующего тиристора, причем катоды вторых диодов всех каналов объединены и соединены с вторым выводом второго источника постоянного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорами преобразователей. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства. Указанная цель достигается благодаря сокращению числа витков в обмотках разделительного трансформатора 6 до четырех - шести в его первичной обмотке и до одного - во вторичной, что достигается разделением во времени токов через его первичную и вторичную обмотки. Для этого устройство, включающее блок 1 импульсно-фазового управления формирователей 3, включающих элемент И 2, транзисторный ключ 5, разделительный трансформатор 6, первый 10 и второй 7 диоды, оборудовано триггером 14 и компаратором 13 тока, а каждый из формирователей 3 - накопительной емкостью 12 и диодным тиристором 11. 2 ил.

1,1. пх neplWHui) одмотки 1лранс(рорматораб т,- -|..,

it 1 Ток SmopuvHou обмотки глрансдзсрнаторо 6

h h