Устройство для формирования импульсов управления тиристорами Советский патент 1990 года по МПК H02M1/08 

сд ел

4

Изобретение относится к эле,кгро- технике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, для формирования импульсов управления тиристорами, соединенными последовательно (параллельно), Целью изобретения является повышение надежности управления тиристорами путем исключения возможности формирования некачественных импульсов управления при повреждениях элементов ;и связей устройства, I На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 показаны вре- менные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство состоит из задающего генератора 1, вьэтолненного в виде первого 2 и второго 3 одновибраторов, двухтактного усилителя 4 импульсов с первым 5 и вторым 6 транзисторными ключами и выходным трансформатором 7, подсоединенным через вьшрямитель 8 к тиристорному преобразователю 9; эле мента И 10, первьй вход которого является входным зажимом для подключения источника входного сигнала, а выход соединен с входом первого одновибра- тора .2, выход которого подсоединен к входу первого транзисторного ключа 5, выход которого подсоединен к входу ;второго одновибратора 3. выход которого подсоединен к входу второго транзисторного ключа 6, выход которого щодсоединен к второму входу элемента И 10,- элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, первый вход которого соединен с первым входом элемента И 10, второй вход соединен через выпрямитель 12 с выход ным трансформатором 7, а вькод через триггер 13 соединен с третьим входом элемента И 10.

Работа устройства, при отсутствии неисправностей заключается в следую- щем.

В исходном состоянии входной сигнал Uuv отсутствует. Напряжение U,g на выходу элемента И 10 равно нулю. Напи.

и

и i на выходах

ряжепия и

одновибраторов 2 и 3 соответственно равны нулю, транзистоные ключи 5 и 6 заперты, напряжения на их выходах U 5- и Ug соответственно равны Unj, импульсы управле- ния и. на выходе устройства отсутств ют. Так как напряжения, поступающие при этом через RC-цёпй с одинаковыми постоянными на оба входа элемента

5

0

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, равны нулю, то напряжение на его выходе U также равно нулю, и триггер 13 сохраняет на выходе напряжение логической 1 и , установившееся после включения источника питания, Впокировка входного сигнала отсутствует. При поступлении входного сигнала выходе элемента И напряжение изменяется с уровня логического О до уровня логической 1, запускается первый одновибратор 2, на выходе которого появляется положительное напряжение и2 длительностью t, отпирающее первый транзисторный ключ 5. С учетом времени выключения tg транзистора на выходе устройства формируется напряжение Ugдлительностью t + t. При запирании первого транзисторного ключа 5 перепадом напряжения U у с уровня логического О до уровня логической 1 запускается второй одно- вибратор 3 5 на выходе которого появляется положительное напряжение U j длительностью отпирающее второй транзисторный ключ 6. С учетом времени выключения tg транзистора на выходе устройства формируется напряжение Ug длительностью t + t, При tg. t eg. Устанавливают t.,, При-tg / tp , что имеет место при технологическом разбросе статических коэффициентов передачи, устанавливают t| и tj так,чтобы t + tgj

t2,+ 62 мокс Р 3 ° подмагни- чивание выходного трансформатора 7 отсутствует, формируется качествен- ный импульс управления. При запира- , НИИ второго транзисторного ключа 6 напряжение Ug поступает на элемент И 10 и при наличии входного сигнала Ug)( перепадом напряжения U с уровня логического О до уровня логической 1 запускает первый одновибратор 2 и т.д., т.е. отпирания каждого транзисторного ключа происходит только после запирания другого транзисторного ключа, явление перекрытия, т.е. одновременное открытое состояние двух транзисторных ютючей, исключается. При отсутствии .входного сигнала UB)( О уровень напряжения на вькоде элемента И 10 равен логическому запуск первого одновибратора 2 не происходит, т.е. генерация всегда заканчивается вторым одновибратором 6, а начинается первым одновибратором 5, т.е.

5

сердечник выходжм о трансформатора работает по полной петле гистерезиса и формируется качестненный импульс управления.

Рассмотрим работу устройства при наличии некоторых неисправностей. Например, при потере управляемости транзистором транзисторного ключа 5 (момент времени t на. фиг.2), Транзистор занимает устойчивое состояние (заперт), перепады напряжения Uy на его выходе, запускающие второй одновибратор 3, отсутствуют и после запирания транзистора второго транзисторного ключа 5 (момент времени t ) генерация прекращается. Появляется значительное несоответствие между входным и выходным сигналами устройства, которое надежно вьщеляет ся элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ в виде положительного напряжения U на его выходе, которое запускает тригге 13, блокируюпщй своим напряжением с зфовнем логического О входной сигнал. Формирование импульсов управления прекращается. При таком повреждении, как, например, пробой транзистора второго транзисторного ключа 6 уровень напряжения Ug на I его выходе принимает значение логического О, уровень напряжения на выходе элемента И 10 устанавливается равным логическому О, перепад уровней напряжения на входе первого одновибратора 2 отсутствует, одновибратор 2 не запускается и генерация импульсов прекращается. Появляется значительное несоответствие между входным и выходным сигналами устройства, которое надежно выделяется элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 в виде положительного напряжения , которое запускает триггер 13, блокирующий своим напряжением U с уровнем логического О входной сигнал. Формирование импульсов управления прекращается. Аналогично при других повреждениях, например одновибратора или связей, перепады уровней напряжения на выходе транзисторных ключей отсутствуют и генерация прекращается, импульс управления не формируется.

В устройстве запуск каждого одно- вибратора, включающего транзисторный ключ, происходит от транзисторного ключа, включаемого другим одновибра- тором, т.е. запуск каждого одновиб1055/4

ратора г ависит от состояния транзисторного ключа, включаемого другим од- норибраторок. При поврел%; р.. од1:овчб ратора, работавшего в предьсщяцем такте, поврещ1,ении его же транзисторного к.пюча или нарущении связей между ними транзистор этого же транзисторного ключа занимает одно из двух устой 0 ивых состояний (открыт или закрыт), перепады напряжений на его выходе отсу1ствуют и запуск одновибратора, -работающего в последующем такте, пе происходит. Соответственно отсутствуJ5 ют перепады напряжений на выходе eI же транзисторного ключа, гeнepaшiя импульсов прекращается. При этом получается значительное несоответствие между входным и выходным сигналами

20 устройства, которое надежно вьщеля- ется. В результате блокируется входной сигнал, некачественные импульсы управления не формируются, что повышает надежность управления тиристорами.

25 Таким образом, в предлагаемом устройстве пб сравнению с прототипом уменьшается количество тиристоров, повреждаемых за время эксплуатации, и уменьшается время простоев тиристорных аг30 регатов, связанных с заменой поврежденных тиристоров.

Формула изобретения

Устройство для формирования импульсов управления тиристорами, содержащее задающий генератор, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам первого и второго транзисторных ключей соответственно двухтактного усилителя импульсов, выход которого подключен к первичной обмотке выходного трансформатора, вьгаоды вторичной обмотки которо- го соединены с входом вьтрямителя, выход которого использован как выход устройства, отличающееся тем, что, с цатью повышения надежности -правления тиристорами за счет исключения несимметричного режима работы трансформатора при повреждениях элементов и связей устройства введены элемент И. элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, триггер и дополнительный вьтрямитель, а задающий генератор вьтолнен в виде двух одновибраторов, причем первый вход элемента И использован как вход устройства, а выход одключен к входу первого одновибра

тора задающего генератора, выход которого ирпользован как первый выход задя ощего reiieparopa, выход первого гра-,. jMCTOpuoi-o ключа двухтактного усилителя импульсов подетючен к входу второго одновибратора задающего генератора, выход которого использован как второй выход задающего генератора, выход второго транзисторного JQ

ключа двухтактного усилителя импульсов подключен к второму входу элемента И, к третьему входу которого подключен выход триггера, к входу кото- .рого подключен выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. первый вход которого соединен с первым входом элемента И, а второй через дополнительный вьшрями- тель соединен с входом выпрямителя.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления тиристорами. Цель изобретения - повышение надежности управления тиристорами. Цель достигается путем запуска каждого из одновибраторов 2,3, включающих транзисторные ключи 5 и 6, от транзисторного ключа, включаемого другим одновибратором. Так как при повреждении элементов или связей в двухтактном усилителе 4 или одновибраторов 2 и 3 и связей между ними транзистор транзисторного ключа 5,6 усилителя 4 занимает одно из двух устойчивых состояний (открыт или закрыт), то перепад напряжений на выходе транзисторного ключа 5 или 6 отсутствует и запуск одновибратора 2 или 3 не происходит. Генерации импульсов прекращается. Появляется значительное несоответствие между входным и выходным сигналом устройства, которое надежно выделяется элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, выходное напряжение которого запускает триггер 13, блокирующий входной сигнал. Некачественные импульсы управления не формируются, происходит пропуск включения тиристоров без их повреждения. Кроме того, в устройстве отсутствует явление перекрытия, т.е. одновременного открытого состояния двух транзисторных ключей 5 и 6. 2 ил.

(риг. 2

i

t