Способ управления тиристорами импульсного усилителя мощности Советский патент 1981 года по МПК H02P13/18 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных инверторах.

Известен способ управления тирйс . торами импульсного усилителя мощности, в котгрых блок искусственной коммутгщии обладает возрастакщей коммутационной способностью, состоящей в том, что коммутирующий тиристор вклю- .Q чают после включения рабочего тиристора через интервал времени, О1чределяекий модулятором 1

Недостатком данного способа является низкий КПД и большая установленная мощность, приводящая к-большим 15 весо-габаритным показателям устройства.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигае.MOKV.результату является способ управ- «О ления тиристорами импульсного усилителя мощности с блоком отключения тиристоров, коммутгщионная способность которых возрастает с ростом коммутируемого тока, состоящий в том, что включают коммутирующий тиристор после включения рабочего тиристора с интервалом, равным длительности входного импульса и осуществляют виетактовую коммутацию С

Недостатком данного способа является низкий КПД и завыленная установленная мощность устройства реализующего способ.

Целью изобретения является повыаение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управления тиристорами импульсного усилителя мощности с блоком отключения тиристоров, коммутационная способность которых возрастает с ростом коктутируемого тока, внетактовую коммутацию осуществляют при достижении током нагрузки Зиачения, соответствуюв|его коммутационной способности блока отключения тиристоров.

После внетактового отключения рабочезто тиристора производят его виетактовое включение с временной задержкой, равной интервалу работы блока отключения тиристоров.

При внетактовом выключении рабочего тиристора осуществляют включение форсирующих тиристоров блока отключения тиристоров.

На чертеже приведена блок-схема устройства управления тиристориым импульсным усилителем мощности, реалнзупщая предлагаемой способ. Широтно-импульсный модулятор выполнен в виде порогового устройству 1 и тактового генератора 2 пилообраз ного напряжения. Длительность модули рованных импульсов на выходе порогового устройства определяется уровнем входного сигнала. Импульсный усилитель-формирователь 3 формирует перед ний фронт выходного импульса широтноимпульсного модулятора в импульс управления рабочим тиристором 4, который подключает нагрузку 5 к источ, нику рабочего напряжения t) . Сопротивление нагрузки 5 в общем случае является величиной переменной, изменя емой по произврлБНому закону. Выход тактовых импульсов соединен через логический элемент ИЛИ 6 с импульсным усилителем-формирователем 7. Импульсы, . поступающие на вход а логичес-. кого элемента ИЛИ 6 ,соответствуют заднему фронту широтно-модулированного им пульса на выходе порогового устройст ва 1. Сформированные импульсы поступают на ко1Ф1утирующий тиристор 8 уст ройтва искусственной коммутации, в состав которого входит коммутирующий дроссель 9, включенный последователь но с рабочим тиристором 4, :Коммутируквдий конденсатор 10, зарядный дрос сель 11, зарядный диод 12 и .источник питания коммутируквдей цепи с напряже нием . При включении коммутирующего тиристора 8 нацряжение коммутиру:ощего конденсатора 10 прикладывается к коммутирующему дросселю, за счет чего осуществляется выключение рабочего тиристора. После перезаряда коммутирующего конденсатора 10 по цепи коммутирующего контура происходит его перезаряд по цепи зарядного контура. Когда потенциал верхней по чертежу обкладки конденсатора 10 достигает постоянного поло жительного значения, устройство гото во к очередной коммутации. На входах дифференциального усилителя 13 сравнивается амплитуда напряжения на ком мутирующем конденсаторе с мгновенным значением тока в нагрузочной цепи. Если величина тока нагрузки меньше того тока. Который может быть отключен устройством, то выход-дифференциального усилителя не воздействует на синхронизирующее устройство 14, связанное с тактовым генератором 2 и илтульсы на входе б логического элементна ИЛИ б отсутствуют, а сигнал на входе б логического элемента И 15 равен логической единице. При срабатывании дифференциальног усилителя 13 синхронизирующее устрой ство -обеспечивает на входе б элемента ИЛИ 6 импульс управления, логи ческую единицу, а на входе б элеме та И - сигнал логического нуля длительностью , равной времени работы KO мутирующего контура (равного сум«е времени работы коммутирующего и зарядного контуров). Благодаря тому, что после коммутации тока нагрузки амплитуда напряжения на коммутирующем конденсаторе увеличивается,в следующем такте может быть отключен ток больший по абсолютной величине, чем ток предьщущего такта. Благодаря использованию предложенного способа можно обеспечить работу импульсного усилители с устройством искусственной коммутации с большим значением характеристического сопротивления коммутирующего контура Р -Л /С меньшим значением амплитуды напряжения на коммутирующем конденсаторе при работе устройства вхопостую. Другими словами, для коммутации одной и той же нагрузки, характеризующейся определенным-характером возрастания тока от такта к такту при увеличении нагрузки, можетбыть использовано коммутирующее устройство меньшей мощности, т.е. могут быть сниженыгабариты коммутирующегоустройства и повышен КПД импульсного усилители мощности, в тех случаях, когда после отключения рабочего тиристора ток нагрузки спадает со значительной крутизной сразуже после внетактового отключения, т.е. ч:ере8 интервал времени, необходимый для срабатывания коммутирующего устройства, целесообразно .осуществить внетактовое включение рабочего тиристора. В наибольшей степени эффективность предлагаемого способа может проявиться при использовании устройств включения тиристоров с форсирующими . При этом условия внетактовОЙ коммутации будут облегчены за счет введения источника питания в коммутирующий контур. В приведенном случае оценка коммутационной способности устройства.осуществляется измерением амплитуды напряжения на ком тирующе1М конденсаторе. В общем случае сравнение текущего значения тока и коммутационной способности устройства производят не непосредственным сравнением указанных величин, а преобразовав хотя бы одну из них с помощью функционального преобразователя. Предлагаемое изобретение повышает КПД и уменьшает установленную мощность, ЧТО также способствует уменв-, шению весогабаритных показателей импульсного усилителя мощности, управ-1 ляемого по данному способу. Формула изобретения 1. Способ управления тиристорами импульсного усилителя мощности с блоком отключения тиристоров, кок«мутационная способность которых возрастает с ростом коммутируемого тока, состоящий в том, что включают коммутирующий тиристор после включения рабочего-тиристора с интервалом, равЯым длительности входного импульса, и осуществляют внетактовую коммутацию, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что, с целью повышения КПД, внетактовую коммутацию осущёствляю т при достижении током нагрузки значения, соответствукядего коммутационной способности блока отключения тиристоров.

2. Способ по П.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что после внетактбвого отключения рабочего тиристора производят его внетактоВое включение с временной задержкой, равной интервалу работы блoka отключения тиристоров.

3. Способ по П.1, отличающийся тем, что при внетактовом. выключении рабочего тиристора осуществляют включение форсирующих ти-,. ристоров блока отключения тиристо| ов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 525207, кл. Н 02 М 3/135, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2680343/24-07, кл. Н 02 Р 13/16, 1978.

UKO/I