Формирователь мощных импульсов управления Советский патент 1992 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для управленияоднооперационнымитиристорами и вентилями, состоящими из группового соединения таких тиристоров.

Известны устройства для формирования управляющих импульсов, в которых с помощью добавочных элементов предпринимаются попытки повысить крутизну выходных импульсов.

Однако нелинейный участок на начальном этапе полностью не исключается, несмотря на усложнение- устройств, и крутизна оказывается недостаточной. Особенно важна высокая крутизна управляющего импульса для обеспечения максимальной стойкости силовых тиристоров к скорости нарастания анодного тока и для последовательного соединения силовых быстродействующих тиристоров без шунтирующих RC-цепей при повышенных частотах.

Известно устройство для.управления двухоперационным тиристором, в котором наибольший управляющий импульс формируется отрицательной полярности для запирания двухоперационного тиристора и прерывания постоянного анодного тока. Этот импульс формируется в момент включения вспомогательного тиристора в устройстве. Включается указанный двухоперационный тиристор меньшим управляющим импульсом положительной по- лярности за счет дозаряда накопительного конденсатора после закрытия транзистора и повторного открытия транзистора.

Подача управляющего импульса отрицательной полярности на однооперацион- ный тиристор не нужна и вредна, поскольку этот тиристор не может прервать постоянный ток и нельзя такой тиристор запереть, а можно только включить. При этом необходимо особое внимание уделить переднему фронту управляющего импульса, чтобы свойства силовых тиристоров и их сборок резко не ухудшились.

Цель изобретения - уменьшение длительности переднего фронта выходных импульсов и расширение функциональных возможностей.

Поставлена цель , сформировать мощный положительный управляющий импульс для включения силового однооперационно- го тиристора (тиристоров), исключив задержку нарастания управляющего импульса и уменьшив продолжительность его переднего фронта.

На фиг. 1 и 2 изображены схемы устройства.

На фиг. 1 сформированные импульсы на выходе (кл. 1 и кл, 2) подаются непосредственно на силовой тиристор 10, а на фиг. 2 - подаются через кабельные трансформаторы тока на вентиль, состоящий из группового (последовательного) соединения силовых тиристоров 10.1-Ю.п.

К источнику 1 через ограничительный резистор 2 подключен анод вспомогательного тиристора 3 и конденсаторы 4 и 5 коммутирующих RC- и LC-контуров б, соединенных в параллель, которые прдклю- чены к кл 1 нагрузки 9. Катод вспомогательного тиристора 3 соединен с вторым концом

нагрузки 9 (кл. 2), а также с отрицательным полюсом источника 1 и положительным полюсом второго источника 11. Отрицательный полюс источника 11 через ограничительный резистор 12 и транзистор

13 подключен к нагрузке 9 (кл. 1). На вспомогательный тиристор 3 и транзистор 13 от источника первичных импульсов (блока управления) 14 одновременно подаются импульсы, при этом длительность импульса

управления на транзистор 13 соответствует времени включения вспомогательного тиристора 3. Позицией 7 обозначена катушка индуктивности, позицией 8 - резистор.

Формирователь мощных импульсов управления работает следующим образом.

При подаче напряжения от источника 1 через ограничительный резистор 2 и нагрузку 9 заряжаются конденсаторы 4 и 5 контуров 6 При подаче импульсов от блока 14

управления на вспомогательный тиристор 3 и транзистор 13 на нагрузке 9 происходит суммирование токов от контуров 6 и источника 11. Поэтому нелинейный начальный участок выходных импульсов управления на

силовые тиристоры из-за времени задержки включения вспомогательного тиристора 3 полностью исключается. Наличие LC-цепи в контурах б и достаточное значение резистора 2 приводит к прекращению тока через

вспомогательный тиристор 3 и к заряду конденсаторов 4 и 5 контуров 6.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает высокую линейную крутизну выходного управляющего импульса

для включения силового тиристора 10 или вентиля, состоящего из группового соединения силовых тиристоров 10.1-10.п.

В результате уменьшается различие времени задержки включения последова5 тельно включенных силовых тиристоров и повышается стойкость этих тиристоров к скорости нарастания анодного тока, Формула изобретения Формирователь мощных импульсов управления, содержащий блок управления,

первый вход которого подключен к цепи управления транзистора, а второй соединен с управляющим электродом тиристорного ключа, включенного последовательное первым ограничительным резистором между выводами источника питания, и формирующую цепь, первый вывод которой соединен с первым силовым выводом тиристорного ключа, второй силовой вывод которого предназначен для подключения к одному из выводов нагрузки, для подключения к другому выводу которой предназначен второй вывод формирующей цепи, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длительности переднего фронта выходных импульсов и расширения функциональных

0

5

возможностей, введены второй ограничительный резистор и дополнительный источник постоянного напряжения, включенный последовательно с вторым ограничительным резистором и транзистором между вторым силовым выводом тиристорного ключа и вторым выводом формирующей цепи, выполненной в виде последовательных RC- и LC-контуров, крайние выводы которых объединены и использованы в качестве первого и второго выводов формирующей цепи, причем блок управления выполнен обеспечивающим одновременную подачу отпирающих импульсов на цепь управления транзистора и управляющий электрод тиристорного ключа.

Сущность изобретения: при подаче отпирающего импульса на управляющий электрод тиристорного ключа 3 конденсаторы 4 и 5, предварительно заряженные от источника питания 1, разряжаются через катушку индуктивности 7 и резистор 8 соответственно на клеммы нагрузки 9, формируя мощный импульс управления. Одновременно с подачей отпирающего импульса на управляющий электрод тиристора блок управления 14 формирует импульс, отпирающий транзистор 13 Ток, протекающий от дополнительного источника 11 постоянного напряжения через резистор 12 и транзистор 13, суммируясь с током формирующей цепи 6, обеспечивает уменьшение длительности переднего фронта импульса управления 2 ил. со Ю ч XJ VJ о зиг1

КЛ. 1

о-I

9

кл.г

А

Ю.п

iro.

w

Шг.1