Устройство для управления и защиты резонансного инвертора Советский патент 1992 года по МПК H02H7/122 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве защиты источника вторичного электропитания на базе ключевого преобразователя.

Известно устройство для защиты инвертора, содержащее генератор импульсов, прямой и инверсный выходы которого подключены, соответственно, к первым входам двух элементов И, выходы которых через последовательно соединенные элементы ИЛИ и селектор импульсов связаны с исполнительным элементом защиты, а также последовательно соединенные датчик выходного напряжения, разнополярные усилители-ограничители, выходы которых соединены, соответственно, со вторыми входами элементов И (а. с. СССР № 1051642, кл. Н02 Н 7/122, 1983).

Недостатком указанного устройства является Запаздывание включения защиты при срыве инвертора, обусловленное наличием реактивных элементов инвертора (например, сглаживающего дросселя), наличием датчика напряжения, усилителей-ограничителей селектора, задерживающих прохождение сигнала на включение защиты, что приводит к развитию больших ударных токов через ключи инвертора, повышающих вероятность выхода их из строя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для управления тиристорным преобразователем с защитой, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к входу ждущего мультивибратора и к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу ждущего мультивибратора, выход элемента И подключен к входу распределителя импульсов, два выхода которого через отдельные усилители подключены к соответствующим управляющим переходам тиристоров

сл С

4

О О

сл ю

Os

инвертора (а. с. СССР № 1394361, кл. Н 02 Н 7/12).

Недостатком указанного устройства является недостаточная защита силовых ключей инвертора, которые могут выйти из строя при сбоях в работе распределителя, усилителей, а также от электромагнитных наводо в проводах, непосредственно подключенных к управляющим переходам тиристоров инвертора.

Цель изобретения - повышение надежности защиты силовых ключей инвертора и ускорение быстродействия включения защиты при нарушениях нормальной работы, что уменьшит ударные токовые нагрузки на тиристоры инвертора и, следовательно, уменьшит вероятность их пробоя.

Цепь достигается тем, что в устройство, содержащее блок управления, генератор импульсов, элемент И, расширитель импульсов, подключенный к первому входу элемента И введены элемент защиты, второй элемент И, второй расширитель импульсов, элемент ИЛИ и RS-триггер, причем выход генератора импульсов соединен со входом блока управления; два выхода блока управления с импульсами в каждом из них сдвинутыми на 180° электрических между собой и предназначенных для включения тиристоров инвертора, кроме того подключены: первый выход- ко второму входу первого элемента И и ко второму расширителю, второй выход - к первому расширителю и ко второму входу второго элемента И; выход второго расширителя подключен к первому входу второго элемента И; выходы первого и второго элементов И подключены к отдельным входам элемента ИЛИ; выход элемента ИЛИ подключен ко входу RS-тригпзра; выход RS-триггера подключен ко входу элемента защиты; элемент защиты обеспечивает отключение силового питания с инвертора при нарушениях нормальной работы по управлению инвертором.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов в узловых точках устройства.

Устройство для управления и защиты резонансного инвертора содержит генератор импульсов 1. подключенный к блоку управления инвертором 2. Два выхода блока управления инвертором с импульсами включения тиристоров, сдвинутыми на 180° электрических между собой, подключены к инвертору 3 и. кроме того, первый - ко второму расширителю 4 и ко второму входу первого элемента И 5: второй - к первому расширителю 6 и ко второму входу второго элемента И 7 Выход первого расширителя

6 подключен к первому входу первого элемента И 5; выход второго расширителя 4 - к первому входу второго элемента И 7. Выходы элементов И 5 и 7 подключены к элементу ИЛИ 8. Выход элемента ИЛ И 8 подключен к RS-триггеру 9. Выход триггера 9 подключен к исполнительному элементу включения защиты 10, отключающему инвертор 3 от питающей сети в случае переключения RSтриггера 9.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания на элементы схемы триггер 9 устанавливается в состояние 0, обеспечивающего нормальную работу инвертора. Генератор 1 вырабатывает непрерывную последовательность импульсов, которые в блоке 2 разделяются на два канала и формируются до величины, необходимой для включения тиристоров инвертора 3 (фиг 2 а, б).

Одновременно эти импульсы поступают на входы расширителей 4 и 6. Длительность импульсов на выходе этих расширителей устанавливается равной времени включения тиристоров каждого из плеч резонансного инвертора (фиг. 2 в, г).

Выходы расширителей подктючены к соответствующим элементам И 5 и 7, на

другие входы которых поступают сигналы включения тиристоров противоположных плеч инвертора 3. При нормальной работе инвертора 3 сигналы на выходах элементов И 5 и 7 отсутствуют, т. к. импульсы от блока

2 на входы элементов И 5 и 7 поступают по окончании импульсов расширителей 4 и 6, подключенных к вторым входам элементов И6и7.

Если же во время включения одного из

плеч инвертора 3 на другое плечо поступит сигнал помехи (фиг. 2 б), это приведет к срыву инвертора.

На время действия сигнала помехи на выходе соответствующего элемента И появится сигнал (фиг. 2 е), который воздействуя через элемент ИЛИ 8 (фиг. 2 д) произведет переключение RS-триггера 9 в состояние 1. Выходной сигнал триггера включает исполнительный элемент защиты 10, обеспечивая

тем самым отключение сорвавшего инвертора 3 от питающей сети.

Получение сигнала помехи непосредственно от выходов блока управления тири- сторами, как наиболее подверженного наводкам, проникающим по цепям питания, от воздействий электромагнитных полей, позволяет в процессе фиксации сигнала помехи исключить инерционные элементы и ускорить включение защиты, благодаря чему повышается надежность работы устройства.

Формула изобретения Устройство для управления и защиты резонансного инвертора, содержащее блок управления, генератор импульсов, элемент И и первый расширитель импульсов, подключенный к первому входу первого элемента И,отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, введены исполнительный элемент защиты, второй расширитель импульсов, второй элемент И, элемент ИЛИ и RS-триггер, причем вход RS- триггерэ подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход к исполнительному элементу

5

защиты, предназначенному для подключения к инвертору, выход генератора импульсов подключен к входу блока управления, выходы которого предназначены для подключения к входам инвертора, при этом один выход блока управления подключен к входу первого расширителя импульсов и второму входу второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу второго расширителя импульсов, а другой выход блока управления подключен к входу второго расширителя импульсов и второму входу первого элемента И, при этом выходы первого и второго элементов И подключены по входам элемента ИЛИ.

Сущность изобретения: устройство содержит генератор (1) импульсов, блок 2 управления, инвертор 3, расширитель (4, 6) импульсов, элементы И 5, 7, элемент ИЛИ 8, RS-триггер 9, исполнительный элемент

о б

Щиг1