ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА Советский патент 1974 года по МПК H03K3/352 H03K4/00 

1

Изобретание относится к импульсным генераторам и может быть нснользовано для управления тиристорами мощных однофазных автоиомных полулровод-нн-ковых лреобразователей.

Известен генератор прямоугольных импульсов тока, содержащий формирователь прямоугольных имнульсов тока, выполненный на ти.ристорах с формирующим контуром в виде иокусствеиной длинной линии, в цепь которой Включена первичная обмотка выходного трансфор.матора задающего генератора, выполненного на основе рела ксацнонного генератора с дкнистором, и распределитель импульсов тока, вьшолиенный на двух тиристорах со встречнонпараллельным соадинепнем, последовательно с каждым из которых включен койденсатор.

С целью еавыщення снлгметрии формируемых импульсов во времени в предлагаемом генераторе применены две обратные связи но току, частота одной из них равла частоте фор.мируемых ил1пульсов, а частота другой в двп раза больще частоты формируемых нмлульсов, для чего вход раопре делителя импульсов тока соединен с выходом формирователя имнульсов через трансформатор тока, имеющий две первичные обмотки, каждая из которых подключена к цепи анода ти1ристора формирователя И1мпумьсов, а управляющие электроды тиристоров распределителя имлульсов тока через трансформаторы подключеч1ы к задающему генератору.

На фиг. 1 показала принниаиальная схема тредлагаемого генератора; на фнг. 2 - временные днагра.ммы.

Генератор .прямоугольных и.млульсов тока содержит (фиг. 1) формирователь прямоугольных имнульсов тока, выполненный по

0 схеме однотактного инвертора на тнристорах /,2с формирующим коптурОМ в виде искусственной дл,ин)1ой линии ,на элементах 3, 4 и выходными трансформаторами 5, 6, распределитель имнульсов тока, выполненный на тн5ристорах 7, 8, включенных встреч,но-нараллельно и соединенных с лервнчны.мн обмотками трансфор.маторов 9, 10 соответственно, унравляющнх работой тиристоров инвертора, и конденсатора 11, включенном последовательно с каждым нз тиристоров 7, 8, задающий геиератор, выполненный ,на основе релаксацио.нного генератора с динистором 12, конденсаторами 13, 14, ограниЧ1;тельной цепочкой, состоящей из соединенных параллельно конденсатора 15 м стабилитрона 16, включенных

5 через диод 17 параллельно конденсатору 13, трансформатора/ми 18, 19, улравляющнми работой тиристоров распределителя импульсов тока, и выходньш трансформатором 20, пер0вичная обмотка .которого (ВКлючена в день искусственноц длинной линии; трансформатор 2J, соединяющий вход распределителя импульсов тока с выходом формирователя импульсов тока, переключатель 22, диоды 23- 29 и реаисторы 30-37.

Трансформатор 21 имеет две нервичные обмотки, каждая из которых подключена к ,цеии а«ода тиристорсв / и 2 формирователя прямоугольных импульсов тока. Унра:вляюшие электроды тиристоров 7 и S распределителя имПульсов тока через трансформаторы .18 и 19 падключеиы к задающему геиератору.

Перед пуском генератора конденсаторы искусствеииой длинной лини-и заряжены через резистор 30 от дополнительного маломощного источника .иитания до иаиряжения, равного амплитудному значению напряжения на конденсаторах линии iB установившемся режиме работы генератора, конденсаторы 11, 13, 14- через резистор 37 от источника пнтапия генератора.

При замьькални колтактов 1нереключателя 22 в момент времени ti (фиг. 2) конденсатор 13, напряжение на котором изменяется в соOTiBeTCTiBHu с эпюрой (фиг. 2, а), 1начи.нает разряжаться через резистор 33, что вызывает увеличение напряжения на динисторе 12 (фиг. 2, б).

В мо.мент временн tz .наиряже}1ие на ди«истаре 12 становится равным нанряжению включевия, динистор 12 включается, и в цепи первичных обмоток трансформаторов 18 и 19 появляется имиульс (фиг. 2,8), вызывающий отпирание тиристоров 7, 8 распределителя импульсов тока. Поскольку тиристоры 7, 8 в:ключены встречно-параллельно и на конденсаторе // ;к моменту времени имеется положительное лапрян ение (фиг. 2, г), включается только тиристор 7. Его отпирание (фиг. 2, д) обеспечивает подачу импульса тока только в цепь первичной обмотки трансформатора 9 и в -цепь управляющего электрода тиристора 1 формирователя. Включение последнего вызывает появление импульса тока в пени первич ной обмотки выходгшго трансформатора 5. Тиристор 2 IB это время заперт, и тоК в его цепи отсутствует.

Амплитуда формируемого импульса (фиг. 2, ж) определяется «апряжеипем на конденсаторах искусствеппой длиниой линии и ее параметрами, а его длительность - количеством ячеек лииии и параметрами одной ячейки линпи.

Отпирание тиристора :/ вызывает появление .импульса тока положительного направления в цепи вторпчной обмотки трансформатора 21, амплитуда которого достаточна для перезаряда 1конденсатора .// через тиристор 7 до напряжения -Ln м.-,чс- Импульс тока, протекающий в цепи вторичной Обмотки трапсформатора 20, обеспечивает быстрый заряд копденсатора 13 до .напряжения, |больщего напряжения на конденсаторе 14 на величину падения папряячения иа диоде 25, что обеспечивает четкое выключепие ди-нистора и снятие

и.моульсов тока управления с тпристоров 7, 8.

В момент вре:.ен,и /з ток в цепп тиристора 1 спадает до нуля, что вызывает выключепие тиристора 7 и быстрое восстановление на нем отрицательного напряжения, равного напряжению на копдепсаторе 11.

В момент времени /.j напряжение па копдепсаторе 11 снова уменьшается до величины, равной иапряжению включения динистора 12, который включается и вызывает появление нмнульсо1В тока в депи управляющих электродов тиристоров 7, 8. Поскольку к моменту времени /4 Н2 конденсаторе // возникает отрицательное напряжение, включается только тиристор 8. Его отчшрапие обеспечивает подачу импульса тока через трансфор.матор 10s цепь управляющего электрода тиристора 2 формирователя. При включении тиристора 2 (фиг. 2, е) формируется короткий прямоугольный имнульс тока (фиг. 2, ж с такими же параметрами, что и при включении тиристора /.

Включение тиристора 2 вызывает появление импульса тока отрицательного направления iB цепп вторичной обмотки трансформатора 21 и 1положительпого на;правлепия в цепи вторичной облютки трансформатора 20. Импульс тока, паводимый трансформатором 21, обеспечивает перезаряд конденсатора // через тиристор 8 до папряжечия +(/IIMIKO, и в момент временн /5 происходнт восста: овленпе прямого напряжения на тиристоре 7 и обратного на тиристоре 8. Импульс то;ка, наводи.мый трансформатором 20, обеснечивает повторный заряд конденсатора 13. При увеличеиии нанряжепия на нем до величнпы, большей напряжения па конденсаторе 14 )ia падение напряжения на диоде 25, динистор 12 выключается и вызывает исчезиовенне импульса тока в цепи управляющих электродов тирпсторов 7, 8.

Если амплитуда или длительность пльпульcoiB на выходе генератора прямоугольных имнульсов уменьшается, то папряжение на конденсаторе 14 та:кл е уменьшается, что вызывает более глубокий разряд конденсатора 13. Уменьшение амплитуды импульсов тока пиже заданной величины при водит к уменьшению напряжения на конденсаторе 14 до такой величины, при которой кондеисато1р 73 разряжается до напряжения, меньшего панряжйния на стабилитроне 16 на величину иадепия напряжения на диоде 17. При этом напряжение на дннисторе .не сможет увеличиться до папряжения включения, что вызывает срыв колебаний и прекращение формирования импульсов тока управления тиристорами.

Неои мметрия формируемых .импульсов тока во времени не превышает 0,3%.

Пред м е т и з о б р е т с п и я

Генератор прямоугольных имнульсов тока, содержащий формирователь прямоуголь65 ных Импульсов тока, (вьиполнепный на тиристорах с формирующим контуром в ВИде искуоствениой длини-юй линии, в цепь которой включена -.первичная обмотка выходного трансфор|Матора задающего генератора, выполлбнного на основе релаксационного генератора с динистором, .раснределитель импульсов тока, выполненный ла основе двух тиристоров со ВСтречно-лараллельным Соединением, последовательно с каждым -из которых включен .конденсатор, отличающийся тем, что.

с целью повышения симметрии формируемых импульсов во времени, вход распределителя имд1ульсо:в тока соединен с выходом формирователя импульсов через трансформатор тока, имеюш1)1Й две первичные обмотки , каждая из которых подключена к цепи анода ти-рнстора формирователя прямоугольных )пульсов тока, а управляющие электроды тиристоров распределителя через трансформаторы подключены к задающему генератору.

Фиг. 2