ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ МОЩНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ Советский патент 1970 года по МПК H03K3/45 

Известны генераторы импульсов для мощных преобразователен, -состоящие из .блоков формирования импульсов, промежуточных трансформаторов с двумя вто.ричными обмотками и выходных блоков по числу блоков формирования импульсов, содержащих основной и вспомогательный тиристоры и коммутирующий конденсатор.

Предлагаемый генератор отличается от известных тем, что одна из вторичных обмото.к промежуточного трансформатора каждого блока фОрМирования импульсов через диод включена в управляющую цепь основного тиристора соответствующего выходного блока, а другая, соединенная последовательно с дополнительным конденсатором, - в управляющую цепь вспомогательного тиристора того же блока, защунтированную диодом в обратном направлении.

Такое выполнение генератора позволяет обеспечить надежиую работу преобразователей практически любой мощности.

Импульсы на выходе гене,ратора .имеют прямоугольную форму и регулируются по щирине. В маломощном транзисторном блоке формирования импульсов происходит удвоение импульсов, и выходной блок управляется уже сдвоенными импульсами. При работе тирнсторных преобразователей с параллельным соединением силовых блоков, представляющих собой отдельные мосты, представляется возможность .исключить громоздкие устройства суммирования и размножения импульсов. На фиг. 1 представлена схема описываемого генератора; на фиг. 2 - графики изменения напряжения на первом канале генератора.

Так как предлагаемый генератор используется для мостовых преобразователей, он содержит щесть отдельных каналов соответственно числу плеч моста со сдвигом в 60 эл. град. Каж.дый блок формирования импульсов / состоит из двух транзисторов /Я и ШТ для первого канала, 2ПТ-1 и 2ПТ2 для второго

канала и т. д., шести сопротивлений IRi-У/ и для первого канала, 2Ri-2Ru для второго канала и т. д., щести диодов IMi-/До для neipвого канала, для второго канала и т. д., формирующих конденсаторов /Cj-5Ci,

первичной обмотки промежуточного трансформатора 1Тр-бТр.

Каждый выходной блок // содержит основной TI и вспомогательный 7-2 тиристоры, ком.мутирую.щий конденсатор Cz, сопротивления

Одна из обмоток (а) промежуточного трансформатора каждого блока фо.рмирования .импульсов через диод включена в управляющую цепь основного тиристора соответствующего выходного блока, а дру3полнительным .конденсатором 1Сз-бСу, - в управляющую цепь вспомогательного тиристора того же блока, зашунтированную диодом /Дв-бДв. Uni и Un,- напряження питаиия блоков формирования .импульсов и выходных5 блоков, а UCM-напряжение смещения блока формироваиия импульсов. Генератор работает следующим образом. От фазосмещающего устройства через диод 1Д1 «а базу транзистора ШТ- подается раз-Ю ность напряжений генератора пилообразных на t/пщ, и управляющего напряжения 6упр (Uф - напряжение смещения, устанавливающее .начальную фазу). Пока бпил, С f/ynp + ФI диод }Д1 закрыт, а транзистор15 //77i открыт. Когда 6пил, /упр-|- ф5 Диод IMi открывается и генератор пилаобразного напряжения шунтируется по цепи: диод - сопротивление IRi - источник напряжения ит - источники напряжения Так20 как генератор пилообразного напряжения имеет большое внутреннее сопротивление, дальнейший рост его напряжения прекращается, и напряжение на его выходе остается постоянным до конца периода, а затем25 спадает до нуля. В момент, когда U шя, сравнивается с Оупр -бф, ток через сопротивление IRi скачком увеличивается до величины тока генератора пилообразного напряжения и остается таким, нока f/пил - f/ynp+ Ф 30 Когда транзистор ШТ открыт, транзистор IFITz закрыт. При закрывании транзистора 1ПТ конденсатор /Ci начинает разряжаться по двум цепям (если отбросить связ.и с другими каналами). Первая цепь разряда: «нуль 35 источника питания - переход эмиттер-.база транзистора ШТ, - сопротивление 1R, - диод 1Д - конденсатор /Ci - сапротивление IRz - «м.инус источника. Вторая цепь разряда: «плюс источника питания - сопро-40 тивление IR -диод 1Д - конденсатор ICi - сопротивление IRz - «минус источника. В закрывания транзистора ШТ ток базы транзистора ШТ резко возрастает и45 транзистор iniz открывается. По мере заряда конденсато.ра IC ток базы транзистора ШТ,, уменьщается и транзистор закрывается. Время включенного состояния транзистора и, соответственно, длительность имнульса во50 вторичной обмотке трансформатора 1ТР определяются величинами емкости конденсатора ICi и сопротивлений IRz, IR и IR. Регулировка длительности импульсов в необходимых пределах осуществляется измене-55 нием сопротивления при уменьшении сопротивления увеличивается суммарный зарядный ток конденсатора /Сь а уменьшаются время заряда этого конденсатора и длительность Импульса; при увеличении сонротивле-60 ния IRi увеличивается длительность импульса. 4 транзистора |/ЯГ2 через диод 1Дг, соединена с конденсатором 2Ci, то траязнстор 1ПТ.2 открывается через 60 эл. град, после начала заряда конденсатора ICi, участвуя в заряде конденсатора 2Ci. Для иаключения появления на выходе промежуточного трансформатора Тр импульсов всех каналов включены разделительные диоды Д. В результате на вторичных обмотках промежуточных трансформаторов появляются по два сдвинутых на 60 эл. град, прямоугольиых регулируемых по ширине импульса с большой крутизной переднего франта. Основной тиристор TI выходного блока включается импульсами, снимаемыми со вторичной обмотки а промежуточного трансформатора Тр. При этом начинает нарастать намагничивающий ток трансформаторов и одновременио заряжается конденсатор ICo. Ток импульсов управления протекает по другой -цепи: вторичная обмотка б промел уточного трансформатора 1Тр - диод УДз - конденсатор УСз - сопротивление IR, заряжая при этом конденсатор 7Сз. В момент окончания управляющего импульса конденсатор /Сз .начинает разряжаться по цепи: управляющий электрод тиристора IT - вторичная обмотка б промежуточного трансформатора - сопротивление IR, В1ключая тиристор IT. Конденсатор 1С разряжается по цепи: тцристор 1Т.2 - выходные импульсные трансформаторы ТИ, включенные между катодом основного тиристора и минусом источника. Количество трансформаторов ТИ равно числу параллельных ветвей силового тиристорного преобразователя. При больщом значении t/n, для уменьшения габаритов импульсных трансформаторов они подключаются к выходу тиристорного прерывателя через понижающий трансформатор ТП. При этом к катоду тирИ-стора Т- прикладывается полол ительный относительно анода потенциал и тиристор Т закрывается. На выходе образуются сдвоенные импульсы прямоугольной формы с крутым передним фронтом, щирина которых регулируется изменением ширины импульсов блока формирования, так как при этом сдвигается момент начала разряда конденсатора Сз. Тиристор Га закрывается после окончания разряда конденсатора С. Предмет изобретения Генератор И1мпульсов для мощных -преобразователей, состоящий из блоков формирования импульсов, цромежуточных трансформаторов с двумя вторичными обмотками и выходных блоков по числу блоков формирования импульсов, содержащих основной и вспомогательный тиристоры и коммутирующий конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повыП1ения надежности, одна из вторичных обмо