Устройство для управления тиристорами Советский патент 1981 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к мощным источника питания электропотребителей постоянного тока и, в частности, к таким источникам, от которых требуется точ ная установка номинала выходного напряжения. Известно устройство управления ти ристорами на интегральных схеМах, в котором используется частотно-импульсный принцип управления. Устрой ство содержит задающий генератор, си хррнизатор, формирователь импульсов, выходные усилители, тиристоры, 13Недостатком такого устройства является то, что оно не обеспечивает линейного регулирования выходного на пряжения, т.е. пропорциональной зависимости между входным сигналом рег лируницего органа и величиной выходно го напряжения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство управления тиристорами, содержгицее задающий генератор,- синхронизатор, подключенный к сети, логический элемент И, счетчик, блок сравнения, формирователь цифрового управляющего кода, формирователь импульсов, выходной усилитель, тиристоры. причем выходы синхронизатора и задающего генератора соединены со входами элемента И, выход которого подключен ко входу счетчика, выходы счетчика и формирователя цифрового управляющего кода соединены со входами блока сравнения, выход которого подключен ко входу формирователя импульсов, а выход формирователя импульсов соединен со входом усилителя, выход которого соединен с управлякидими электродами тиристоров . Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает линейной зависимости между входным сигналом (код блока формирования цифрового управляющего кода} и выходным выпрямленным напряжением. Цель изобретения - обеспечение линейной зависимости между входным регулирующим сигналом и выходным выпрямленным напряжением. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления тиристорами снабжено функциональным преобразователем и преобразователем напряжение-частота , причем вход функционального преобразователя служит для подключения к питающей сети, выход подключен к преобразователю напряжеиие-частота, выход которого соединен со счетным входом счетчика, установленный вход которого .- с выходо5 синхронизатора. tНа фиг. 1 приведена функционгитьная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - временная диаграмма, иллюстрирующая состояние отдельных узлов устройства.

Устройство состоит (фиг. 1 из последовательно соединенных преобразователя 1 напряжение-частота, счётчика 2, блока 3 сравнения, ко входу которого подключен блок 4 формирования цифрового управляющего кода, формирователя 5 импульсов, блока 6 совпадения, блока 7 усилителей (для положительного и отрицательного полупериодов,), тиристоров 8, функционсшьного преобразователя 9, соединенного с преобразователем 1 напряжение-частота и с сетью, синхронизатора 10, соединенного со счетчиком 2, с блоком 6 совпадения и с сетью.

Устройство работает следующим образом (работа устройства представлена для Одной фазы).

Синусоидальное сетевое напряжение (фиг. 2,а) поступает на вход преобразователя 9, с выхода которого подаются на управляющий вход преобразователя 1 напряжение-частота Сигналы коси ну соид ал ь ной формы (фиг. 2){ГЛ В результате на выходе преобразователя 1 напряжение-частота формируются пачки импульсов с интервалами/ пропорциональными coscyt, а длительиость каждой пачки примерно равна по лупериоду сетевого напряжения (фиг, ). Число импульсов в каждой пачке должно .соответствовать чисЛу ступеней регулирования, В счетчике 2 после каждого обнуляющего сигнала синхронизатора 10 в момент прохождения сетевого напряжения через нуль (фиг. 2,6) начинается отсчет импульсов, значение которого в виде цифровой величины непрерывно поступает в блок 3 сравнения. Одновременно на другой.его вход подается с блока 4 формирования цифрового управляющего кода, представляющего собой преобразователь напряжение-код, заранее установленная- величина, которая задается входным управляющим воздействием Uypp и определяет угол отпирания тиристора 8. В момент времени, когда об цифровые величины становятся равными, на выходе блока 3 сравнения появляются одиночные сигналы (дважды за период, фиг. 2,yic), которые, поступая на формирователь 5, преобразуются в импульсы длительностью, необходимой для открывания тиристоров (фиг. 2,) . С выхода формирователя 5 импульсов сигналы подаются на блок 6 совпадения, а на другие его входы с синхронизатора 10 подаются синхроимпульсы положитель

ного и соответственно отрицательного полупериода (фиг. 2,t ,д).

Причем длительность их соответствует времени одной полуволны. Таким образом, происходит разделение управляющих сигналов положительного и отрицательного полупериодов по отдельным самостоятельным каналам (фиг. 2,U.,lc). После блока 7 усилителей импульсы, усиленные по мощности, попадают на управляющие электроды соответствующих тристоров.

Линейная зависимость между управляющим сигналом и выпрямленным выходным напряжением получается благодаря неравномерным интервалам между дискретными ступенями, определяющими углы открывания тиристоров для каждого полупериода сетевого напряжения. Причем эти интервалы должны быть таковы, чтобы площади, ограниченные синусоидой сетевого напряжения и ординатами углов открывания тиристоров, были бы равны между собой, в этом случае среднее приращение выпрямленнОго напряжения для каждой ступени регулирования будет равномерным.

Ступени регулирования должны изменяться в соответствии со значениями косинусоидальной функции.

Таким образом, введение дополнительных устройств и связей позволяет получить, линейную зависимость выпрямленного напряжения от угла отпирания тиристоров.

Формула изобретения Устройство для управления тиристорами, содержащее блок сравнения, ко входам которого подключены выход счетчика, входом подключенного к выходу синхронизатора, вход которого служит для подключения к сети, и выход формирователи у11равляющего кода, к выхо- ду - формирователь импульсов, выход которого связан со входом блока выходных усилителей, выходы которого для подключения к тиристорам, отличающееся тем, что, с целью обеспечения линейной зависимости между входным управляющим сигналом ивыходным выпрямленным напряжением, оно снабжено функционгшьным преобразователем и преобразователем напряжениегчастота, причем вход функциоянального преобразователя служит для подключения к питающей сети, выход подключен к преобразователю напряжение-час ота, выход которого соединен со счетным входом счетчика, установочный вход которого соединен с выходом синхронизатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 350124, кл. Н 02 Р 13/16, 1964.

2.Авторское свидетельство СССР « по заявке № 2669479,

кл. Н 02 Р 13/16,.1977.

0