Способ управления тиристорами импульсного усилителя мощности Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

нику напряжения, который одновременно является источником питания блока искусственной коммутации 1, содержащего общий коммутирующий конденсатор б, два коммутирующих тиристора 7 и 8, каждый из которых совместно с соответствующим коммутирующим дросселем 9 и 10 (или трансформатором) и коммутирующим конденсатором 6 образует коммутирующий колебательный контур.

Управляющие цепи каждого тиристора 7, 8, 4 и 5 подключены к выходу соответствующего усилителя 11 -14 импульсов. Широтно-импульсный модулятор 15 обеспечивает на своих выходах а и б импульсы для включения рабочих тиристоров 4 и 5, а на выходе в - тактовые импульсы для включения коммутирующих тиристоров 7 и 8. Выход в соединен через логический элемент И 16 со счетным входом триггера 17, каждый из выходов которого соединен с одним усилителем импульсов 11 и 12, управляющих коммутирующими тиристорами 7 и 8.

К коммутирующему конденсатору 6 блока искусственной коммутации 1 подключен пороговый элемент 18, сигнал на выходе которого соответствует логической единице при амплитуде напряжения на конденсаторе 6 меньщем определенной заданной величины, и логическому нулю при амплитуде напряжения, превыщающей заданный уровень. Выход порогового элемента 18 подключен к одному входу логического элемента ИЛИ 19, к другому входу логического элемента ИЛИ 19 подключен выход индикатора .0 импульсов. При наличии управляющих импульсов на рабочих тиристорах на выходе индикатора - логическая единица, при отсутствии - логический ноль. Выходы щиротно-импульсного модулятора 15 а и б соединены с соответствующими тиристорами 4 и 5 через прямые входы логических элементов И 21 и 22 и усилители импульсов 13 и 14. Инверсные входы логических элементов И 21 и 22 подсоединены к выходу порогового элемента 18. В состав блока искусственной коммутации входят зарядный дроссель 23, диоды 24 и 25 и конденсаторы 26 и 27 фильтра.

Реализуется предлагаемый способ следующим образом.

После подключения источника питания поочередно включают тиристоры 7 и 8 блока искусственной коммутации 1. При первом включении одного из этих тиристоров, например тиристора 7, коммутирующий конденсатор 6 оказывается включенным последовательно с коммутирующим дросселем 9, зарядным дросселем 23 и источником постоянного тока с половинным напряжением, роль которого выполняет конденсатор 26 фильтра. Когда напряжение на обкладках конденсатора 6 достигнет значения, близкого источнику питания, ток в колебательном контуре изменяет направление и

тиристор 7 отключается. При этом нижняя {см. чертеж) обкладка конденсатора имеет положительный потенциал, а верхняя - отрицательный, и напряжение на конденсаторе 6 не изменяется (если пренебречь утечкой) до включения тиристора 8. При включении тиристора 8 конденсатор 6 перезаряжается сначала через коммутирующий дроссель 10 и диод 25. Так как при протекании тока через диод 25 зарядный дроссель 23 оказывается подключенным к источнику с

0 половинным напряжением, роль которого теперь выполняет конденсатор 22, то ток в дросселе нарастает по экспоненте. При этом через диод 25 протекакгг в разных направлениях токи различных цепей. В прямом направлении - изменяющийся по синусоиде ток колебательного контура, в обратном направлении - ток, возрастающий по экспоненте. В тот момент, когда эти токи становятся равными по величине, диод 25 оказывается смещенным в обратном направлении и запирается, ЭДС самоиндукции дросселя 23 возрастает до значения, равного половины источника питания, и ток зарядного дросселя 23 замыкается через диод 24 и конденсатор 26. При этом благодаря тому, что диод 24 проводит ток, цепь коммутирующего контура (конденсатор 6 и дроссель 8) оказывается подключенной к источнику и вторую часть коммутационного интервала конденсатора 6 перезаряжается с одновременным подзарядом. При реверсе тока в контуре тиристор 8 отключается. При последующем включении тиристора 7 процесс протекает аналогично. В течение 6-8 тактов амплитуда напряжения достигает установивщегося значения, после чего блок искусственной коммутации готов к работе, и

могут быть включены рабочие тиристоры 4 и 5, подключающие нагрузки 2 и 3 к источнику напряжения. Усилители импульсов 11 - 14 и щиротно-импульсный модулятор 15 обеспечивают периодическое включение рабочих тиристоров 4 и 5 и отключение их при включении коммутирующих тиристоров 7 и 8.

Амплитуду напряжения на коммутирующем конденсаторе 6 сравнивает с заданным значением пороговый элемент 18, ко входу.

S которого подключены обкладки конденсатора 6. Наличие или отсутствие управляющего сигнала определяется индикатором 20. Тактовые импульсы, поступающие на вход логического элемента И 16, попадут на коммутирующие тиристоры 7 и 8 при наличии логической единицы на выходе логического элемента ИЛИ 19, т. е. при наличии управляющего сигнала или при его отсутствии, но при напряжении на коммутирующем конденсаторе 6 меньщем напряжения, опредеS ляемого пороговым устройством 18.

при прекращении подачи управляющих импульсов на рабочие тиристоры 4 и 5 на выходе индикатора 20 - логический ноль.