Датчик состояния вентильного моста Советский патент 1977 года по МПК H03K17/567 H02M1/08 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении систем управления быстродействующих преобразователей постоянного тока.

Известно устройство, состоящее из дететоров напряжения на каждом тиристоре контролируемо1 о моста, элементов поканальной (по числу контролируемых тиристоров) потенциальной развязки .и логической схемы И И .

Наиболее близким по технической сущности является устройство , состоящее .из транаисторнык ключей, токоограничивающих резисторов, разделительных диодов, контролируемого вентильного моста .и блока потенциальной развязки.

Однако после индикации напряжений на контролируемых вентилях в каждом канале производится потенциальная развязка, а затем реализация логической схемы И. Это приводит к необходимости .иметь число элементов потенциальной развязки, равное числу контролируемых величин, и вообще исключает работоспособность устройства без

элементов потенциальной развязки, где напряжение с контролируемого вентиля подается на детектор напряжения через диодный мост. Так как потенциальная развязка вьшолняется, как правило, на трансформаторах, то трансформаторы, во-первых, вносят некоторый фазовый сдвиг в выходной сигнал что снижает быстродействие устройства, во-вторых, увеличивают габариты устройства и ухудшают его технологичность.

Цель изобретения - упрощение повышение чувствительности и уменьшение габаритов датчика.

Для этого он дополнительно снабжен транзисторами п-р-птипа, причем транзисторные ключи р-п-р типа, объединенные в логическую схему И, подключаются эмиттерами к общей точке анодной группы вентильного моста, на вход каждого транзисторного ключа подключен выход транзистора п-р-71типа, ко входам которых через указанные ток о ограничивающие резисторы и разделительные диоды подключается катод вентиля анодной группы моста, а выход логи- ческой схемы И соединен с блоком потенциальной развязки. На чертеже изображена схема датчика состояния моста, где 1, 2, 3 - транзисторные ключи; 4, 5, 6 - транзисторы проводимости а-р-п; T-j-l8-разделительные и ограничительные диоды; 19-I-24- вентили силового моста; например тиристоры; резисторы, 36 - логическая схема И, образованная транзисторами 1, 2, 3i37 питающая силовой мост трехфазная сеть; 38 - источник постоянного тока; 39-40 диоды, 41-42 - однофазные диодные мосты 43 - генератор высокочастотных прямоуголь ных сигналов; 44, 45 - трансформаторы; элементы 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, составляют блок потенциальной развязки 46j 47 - токоограниниваюшие резисторы. Для мостовых силовых схем достаточным является контроль состояния тиристоров одной из групп (анодной или катодной) для вьщачи достоверной информации о закрытом или открытом состоянии исправности вентильного моста. Основными элементами датчика состояния моста являются транзисторные ключи 1, 2, 3, которые выполняют рол детекторов напряжения на тиристорах силового моста. Транзисторные ключи 1-73 объединены в логическую схему 36 и подключены эмиттерами к обжей точке тиристоров анодной группы 2О, 22, 24 моста. На вход каждого транзисторного ключа (например 1) подаются: постоянный, открывающий транзисторный ключ сигнал через резистор 25 и периодический запирающий сигнал с катода контролируемого тиристора 24 силового моста. Так как напряжение на тиристоре моста носит знакопеременный характер, то при положительной полярности напряжения на тиристоре оно подается на вход транзисторного ключа 1 через один из токоограни- чительных резисторов 47 и разделительный диод 7, а при отрицательной полярности через тот же резистор и разделительный диод 15 на вход открытого транзистора обратной проводимости 4. С выхода транзисто ра 4 через резистор 18 сигнал положительной полярности подается на вход транзистор ного ключа 1, Таким образом, при наличии напряжения любой полярности на участке ан катод тиристора соответствующий траиаисторньй ключ (1, 2, 3) закрыт. Такое построение схемы устройства позволяет повысить предельную чувствительность транзисто ного ключа (детектора напряжения) по срав нению с известными схемами, в которых за пирающий сигнал подается через диодный мост. Предельная чувствительность определяется минимальным напряжением на аакрытом тиристоре, при котором открьшается соответствующий ему транзисторный ключ. Построение схемы устройства относительно общей точки тиристоров катодной (анодной) группы позволило объединить транзисторные ключи в логическую схему И и снять с них выходной сигнал, информирующий о закрытом или открытом состоянии силового моста. Транзисторные ключи 1, 2, 3 управляют общим узлом потенциальной развязки 46, который вьшолнен по одной из известных схем. В устройстве быстродействие несколько выше, так как определяется лишь уровнем срабатьшания транзисторного ключа, в отличие от известных схем, где оно зависит еще от индуктивностей трансформатора узла потенциальной развязки. При превышении мгновенного значения напряжения на тиристоре уровня срабатывания транзисторного ключа последний закрьшается и на выходе устройства появляется разрешающий сигнал. В этот момент можно подать управляющие импульсы на силовой мост, и соответствующие тиристоры (один в анодной, другой в катодной группах) открьшаются. Соответствующий открытому тиристору транзисторный ключ безынерционно открьшается и на выходе устройства исчезает разрешающий сигнал - датчик информирует об открытом состоянии силового моста. В режиме работы моста с непрерывным током в любой момент времени открыты два или один тиристор анодной (катодной) группы силового моста и датчик непрерьшно информирует об открытом состоянии моста. При исчезновении тока через тиристоры, например при снятаи управляющих импульсов, на них появляется напряжение и транзисторные ключи 1, 2, 3 закрьшаются. На въгходе устройства появляется разрешающий сигнал. В прерьшистом режиме работы силового моста датчик фикс рует открытое и закрытое состояние тиристоров за каждый период проводимости. Формула изобретения Датчик состояния вентильного моста, состо5цций из транзисторных ключей, токоограничивающих резисторов, разделительных диодов и блока потенциальной развязки, отличающийся тем, что, с целью ynptvщения, повьпцения чувствительности и уменьшения габаритов устройства, он дополнител но снабжен транзисторами тг-р-п типа, причем транзисторные ключи типа объединенные в логическую схему И подключаются эмиттерами к общей точке аводной rpyiiпы вентильного моста, на вход каждого транзисторного ключа подключен выход транзистора п-р-П типа, ко входу которого через

указанный токоограничивающий резистор и разделительный диод подключается катод5

вентиля анодной группы моста, а выход логической схемы И соединен с блоком потенциальной развязки.

Источники информаци.и, принятые во внимание при экспертизе:

1.Марченко Я. Е. Датчик состояния тиристоров . Электротехника, 1972, №22.

2.Исследование сканирующей логики реверса тиристорных преобразователей для электроприводов. Электропривод, 1971,

№ 9, (прототип).