Устройство для формирования импульсов управления тиристором Советский патент 1980 года по МПК H02M1/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОМ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение при проектировании систем управления силовьшитиристорными преобразователями.,

Известны устройства для управления тиристором содержащие импульсный трансформатор и транзисторный ключ, последовательно включенные между полюсами источника питания 1.

Недостатком этого устройства является отсутствие источника размагничивания импульсного трансформатора, что затрудняет работу последнего и ограничивает скважность передаваемых импульсов.

Известно также устройство, содержащее импульсный трансформатор, транзисторный ключ, балластный резистор, два источника питания - импульсного трансформатора и размагничивания его 2,

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее резистор, транзисторный ключ, связанный с первичной обмоткой импульсного трансформатора, возвратный диод и источник питания 3.

Недостатками этого устройства являются малая крутизна переднего фронта выходного импульса, отсутствие защиты транзисторного ключа от токов коротких замыканий, вольтсекундная характеристика импульсного трансформатора, которая .определяется полным напряжением коллекторного источника питания, необходимость искусственного увеличения намагничивающего тока трансформатора до уровня приведенного тока нагрузки, необходимость дополнительной обмотки для размагничивания трансформатора.

10 Цель изобретения - повыщение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным источником постоянного напряжения, параллельной RC-цепью и отсекающим диодом,

включенным между первичной обмоткой импульсного трансформатора и общей точкой последовательно соединенных источников, второй полюс дополнительного источника через RC-цепь подключен к общей точке соединения отсекающего диода и первичной обмотки импульсного трансформатора,второй конец которой подключен через резистор к транзисторному ключу и через возвратный диод к коллектору транзисторного ключа.

эмиттер которого подключен ко второму полюсу источника коллекторного питания.

На чертеже представленаг принципиальная схема устройства.

Устройство состоит из импульсного трансформатора I с обмотками 2 и 3, ключевого транзистора 4, балластного резистора 5, параллельной RC-цепи, состоящей из конденсатора 6 и резистора 7, отсекающего диода 8, возвратного диода 9, выпрямительного диода 10, источника 11 коллекторного питания и источника 12 постоянного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При отпирании транзистора 4 входным сигналом, формируемым логической схемой, (на чертеже не показано), к цепи резистор 5 - первичная обмотка 2 трансформатора 1 прикладывается напряжение источника 11. Во вторичной обмотке 3 трансформатора индуктируется ЭДС, под действием которой через выпрямительный диод 10 в цепи нагрузки протекает ток, причем величина.ЭДС и тока определяются параметрами нагрузки. Напряжение первичной обмотки,2 трансформатора меньще напряжения источника 11 на величину падения напряжения в балластном резисторе 5 от протекания приведеннйго тока нагрузки. За счет этого вольтсекундная характеристика трансформатора определяется приведенными параметрами нагрузки, а не напряжением источника 11.

По окончании действия входного сигнала транзистор 4 запирается, прерывая цепь протекания тока в обмотке 2 трансформатора, в результате чего в последней индуктируется противоэдс. Нагрузка при этом отсекается от вторичной об.мотки 3 трансформатора выпрямительным диодом 10. Величина противоэдс обмотки 2 достигает значения напряжения источника 12, после чего открываются диоды 8 и 9, создавая цепь протекания намагничивающего тока. Таким образом, размагничивание сердечника трансформатора осуществляется напряжением источника 12. После возврата сердечника в исходное состояние ток намагничивания спадает до нуля, диод 9 запирается, устройство готово к формированию следующего импульса. Форсирование переднего фронта выходного импульса обеспечивается за счет подключения к цепи резистор 5 - обмотка 2 трансформатора при отпирании транзистора 4 суммарного напряженияисточников 11 и 12 через разряженный конденсатор 6. В момент заряда конденсатора 6 до напряжения источника 12 отпирается отсекающий диод 8, и в цепи обмотки 2 трансформатора действует источник 11. После заверщения цикла перемагничивания трансформатора конденсатор 6 разряжается через резистор 7.

Включение балластного резистора 5 в цепь первичной обмотки 2 трансформатора 1 обеспечивает уменьшение вольтсекундной характеристики последнего и за счет этого

saemuf -infii --снижение его массогабаритных показателей, а также ограничение тока через транзистор 4 на допустимом уровне и защиту его от выхода из строя при коротком замыкании в нагрузке, либо при насыщении импульсного трансформатора. Соотнощение напряжений источников 12 и 11 определяет соотнощение длительности импульсов и минимально возможных пауз между ними. Увеличение напряжения источника 12 относительно напряжения источника 11 дает возможность формировать последовательность импульсов с высоким коэффициентом заполнения. Последнее позволяет использовать предлагаемое устройство для формирования длительнь1х управляющих сигналов тиристоров в виде «пачек высокочастотных однополярных импульсов.

Использование форсирующего конденсатора и источника 12 повыщенного напряжения позволяет улучщить передний фронт выходного импульса и повысить скорость размагничивания импульсного трансформатора, а включение балластного резистора в цепь первичной обмотки трансформатора обеспечивает защиту транзистора от токов коротких замыканий и улучщение массогабаритных показателей импульсного трансформатора.

Формула изобретения

Устройство для формирования импульсов управления тиристором, содержащее резистор, транзисторный ключ, связанный с первичной обмоткой импульсного трансформатора, возвратный диод и источник коллекторного питания, отличающееся тем, что, с

целью повыщения надежности, оно снабжено дополнительным источником постоянного напряжения, параллельной RC-цепью и отсекающим диодом, включенным между первичной обмоткой импульсного трансформатора и общей точкой последовательно соединенных источников, второй полюс дополнительного источника через RC-цепь подключен к общей точке соединения отсекающего диода и первичной обмотки импульсного трансформатора, второй конец которой

через резистор подключен к транзисторному ключу и через возвратный диод к коллектору транзисторного ключа, эмиттер которого подключен ко второму полюсу источника коллекторного питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

764056