Устройство для импульсно-фазового управления преобразователем Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах управления тиристорными преобразователями. Известны устройства импульсно-фазового управления .тиристорными преобразователями, состоящие из генератора/пилообразных напряжший блока управляющего внешнего напряжения (в виде опорного напряжения), а также нуль-органов Последнее затрудняет их налаоку и практическое использование в связи с увеличенной сложностью, разработкой и эксплуатацией. Существенным иецостатком данного класса устройств является также необхопимость ограничения диапазонов фазового регулирг эания сверху и снизу, что осуществляется различными искусственными приемами и дополнительно усложняет устройство управления. Наиболее близким по технической сущносТи к предлагаемому является мультивибратор-формирователь импульсов на динйсгорах, ооа жанщй ова оинистора,но- : точник штанйя, конденсатор, да а зарядных реаист1 а, причем катоды динистфов, соединены с отрицательным полюсом источ- . ника питания, а аноды через зарядные резисторы связаны с положительным полю- сом источника питания, конденсатор связан своими выводами с анодами динисторов СЗ. . Недостатком данного устройства является н озможность управления скважностью с помощью управляющего напряжения и недостаточно крутые фронты формиру&мых импульсов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. . Поставленная цель достигается тем, что устройство для импульсно-фазового управления преобразователем снабжено двумя отсекающими диодами, двумя разделительными диодами, двумя ограничительными резисторами, двумя импульсными трансформаторами, двумя транзисторами, двумя коллекторными резисторами. Ьпероциашым усилигелэм, шестью вспомогательными резисторами,стабилитроном,ре зисторбм, источником управляющего наг зяже5гая, причем аноды динисторов связаны с выводами конденсатора через отсекающие диоды, аноды отсекающих диодов соединены с отрицательным полюсом источника питания через последовательно соеоиненные разделительный диод, ограничительный резистор и первичную обмотку импульсного трансформатора, причем аноды отсекающих пиодов соединены с катодами разделитель- нь1х диодов, транзисторы соединены эмиттерами с общим проводом, а коллекторами связаны с анодами отсекающих диодов че-. рез коллекторные .резисторы, база транзисторов через первый и второй вспомогательные резисторы соеоинены с общей точкой зарядных резисторов, а через третий и четвертый - с выходом операционного усилителя и выходом источника управляющего напрянсения соответственно, инвертирующий вход операционного усилителя связан .через пятый вспомогательный резистор с входом источника управляющего напряжения, а через щестой - со своим выходом, заряднью резисторы своей общей точкой связаны с положительным полюсом источника питания через резистор, а с общим проводом через стабилитрон к обще- му проводу подключен также неинвертиру ющий вход операционного усилителя. На фиг. I представлена схема устройства, на фиг. 2 - то же, вариант. Устройство имцульсно-фазовогр управления состоит из двух динисторов 1, 2, двух отсекающих диодов 3,4, катопы которых образуют выходные зйжимы 5, 6, и двух зарядных резисторов 7, 8, включен ,ных последовательно между выводами 9, 10 источника питания устройства, конденсатора 11, между выводами которого и ка тодами динисторов 1, 2 вкгаочены две вспо могательные цепочки, состоящие из последовательно включенных разделительных Диодов 12, 13, ограничительных резисторов 14, 15 и импульсных трансформаторов 16 17, двух транзисторов 18, 19, с включенными между базой и эмиттером вспомогательными резисторами 20, 21, операдионкого усилителя 22, шести вспомога тельных

резисторов 23-28, источника смещения . 29 с двумя выходными зажимами 30, 31, состоящего из резистора 32 и стабилитрона 33, включенных между общим 34.и положительным 35 проводами источника 55 питания операционного усилителя, а также первого 36 и второго 37 выводов источника 38 управляющего напряж:ения и т аннуль, его перезаряд происходит через рездстор 7, транзистор 18 и резистор 23 с полярностью противоположной первоначальной. По мере достижения напряжения на кондоясаторе 11 величины пробоя пинистсь ра I он «открывается,, динистор 2 принудительно закрывается, на выходном трансформаторе 17 формируется выходной имзястором 39 сьема выходного сигнала устройства. Пршшип работы предлагаемого устройства заключается в поочередном включении шпшсторов 1,2. FfycTb в исходном состоянии нагфяжение на вьгоодах 36, 37 равно нулю, в результате величины напряжений на входах обоих транзисторов 18, 19 равны напряжению источника смещения 29 (фиг. 2). Оба транзистора 18, 19 в одинаковой степени. приоткрыты, и так как они через резисторы 23 и 24 подключены параллельно резисторам 7 и 8, . то суммарные сопротивления каждого пле-i ча устройства в этом случае будут равны, исходя из услшия, что РТ-ЙЗ, R23 -Я24Ло„ Й2-1, 25-1 Операционный усилитель 22 за счет выбора сопротивления резисторов Рл- используется как инвертор входного сипнала, поступающего на его инверсный вхon с источника о8, omiaKo в данном случае его входное и вькоиное напряжение относительно общего провода равно нулю. Пусть открыт динистор I, При этом через резистор 8, транзистор 19 и резистор 24 осуществляется заряд конденсатора 11 в указанной на чертеже полярности. Напряжение на конденсаторе приложено плюсом к аноду динистора 2, а минусом к его катоду. По мере достижения напряжения на конденсаторе 11 величины пробоя динистора 2 он открывается. В результате напряжение конденсатора 11 прикладывается п;посом к катоду динистора 1, а минусом - к его аноду и происходит принудительное запирание динистора 1. Кроме того Конденсатор 11 одновременно с коммутацией шндастора I перезаряжается по цепи: оинистор 2, первичная обмотка импульсного трансформатора 16, резистор 14 и диод 12. Величина резистора 12 выбирается исходя из обеспечения на динисторе I необходимого по длительности времени восстановления. На вторичной обмотке трансформатора 16 формируется импульс с крутым передним фронтом. В дальнейщем, по мере перехода напряжения на конденсаторе 11 через пульс и г.ц. Если с трансформаторов 16, 17 снимаются короткие , то с выходных зажимов 5, 6 можно снять импульсы соответствующие времени включен ного состояния oHHHCTopoBs I или 2, Так, к выхооному зажиму 6 пооключен гран- (жстор 39, показанный пунктиром. В исхооном состоянии транзистор 39 закрыт. При открытом пшшсторе 2 к базовой цепи транзистора прикладывается отрицательный потенциал в результате с коллектора открытого транзистора 39 снимается единичный сигнал. Фазовый сдвиг между выходными импутвьсами определяется в основном временем перезаряда конденсатора 11 через левое (элементы 7, 18, 23) и правое (8,19,24) плечи устройства. Так как сопротивления резисторов 2 выби раются меньшими сопротивлений резисторов R и R 8, то в зависимосга от состояния транзисторов 18, 19 от полность открытого цо полностью закрытого суммарные сопротивления каждого из плеч устройства прибегают значения от некото рого минимального до максимального значенийВт ..R2 20 .- - Регулирование транзисторами 18, 19 осуществляется сигналом источника 38, в качесте которого слуткяг сигнал, задаваемый либо оператором, либо вырабатываемой схемой сравнения системы автоматического регулирования силовым преобразовательным устройством-. Сигаал внешнего устройства инвертируется операционным усилителем, суммируется с напряжением смещения и поступает на входы транзисторов 18, 19. Общий период Т следования импульсов не меняется, так как уменьшая или увеличивая сопротивление левого плеча устройства, сопротивление правой ветви соответственно увеличивается или уменьшается. Все промежуточные значения си гнала позволяют осуществлять фазовое регулирование двух последовательностей им пульсов в диапазоне оСу,, - dLynorc значений cdvYiiи и о У достигаем топда, Когда сигнал становится соизмеримым по амплитуде с величиной напряжения источника смещения. ЕСЛИ в данном устройстве исключите, из схемы (фиг. 1) источник смещения 29, транзистор 18 с реа1сторами 2О, 23, 25 операционный усилитель 22 с источником питания и резисторами 27,28, а вместо ешнистора I использовать тиристор, вхоа которого подключен к сгшхронизирующему каскаду а выводы 9 и 37 объедяimiTb, за чего внешнее ycTpoftciBo будет непосредственно подключено ко входу транзистора 19, то Мультивибратор превратится в одновибратор (фиг. 2) с регу.лируемым временем задержки между импульсами запуска и формируемым. вмпу/б - сом, что позволяет работать в синхрониоиfyeMOM режиме. Преимуществами данного устройства является простота, минимальное число элементов нар1яду с осуществлением целого ряда функциональных особенностей, сочетая в себе качества задающего генератора, а также возможности простого перехода в ре«им синхронизации, импульснофаз(жого устройства. и формирователя импульсов управления тиристорами с крутыми передними фронтами. Формула изобретения Устройство для импульсно-фазового управления преобразователем, содержащее два динистора, источник питания, конденсатор, два зарядных резистора, причем катоды динисторов соединены с отрицательным полюсом источника питания, а аноды через зарядные резисторы CBSIзаны с положительным полюсом источника питания, конденсатор связан своими выводами с анодами динисторов, отличающееся тем, что с целью расширения функциональных, возможностей, оно снабжено двумя отсекающими диодами, двумя разделительными диодами, двумя ограничительными резисторами, двумя импульсными .трансформаторами, двумя тран здсторами, двумя коллекторными резист), операционным усилителем, шестью вспомогательными резисторами, стабилитроном, резистором, источником управлякжцего напряжения, причем аноды дини- сторов связаны с выводами конденсатора через отсекающие диоды, аноды отсекающих диодов соединены с отрицательным полюсом источника питания через последовательно соединенные раздели тельный диод, ограничительный резистор и первичную обмотку импульсного трансформатора, причем аноды отсекающих диодов соединены с катодами разделительных ииодов, транзисторы обьединены Э1 гаттерами, а коллекторами связаны с анодами отсекающих оиодов через коллекторные резисторы, ба-

зы гранзисгоров через первый и второй всиомогагельные резисторы соединены с общей точкой зарядных резисторов, с Кстгорой соединены также эмиттеры транзисторов, а через третий и четвертый - с 5 вьссоцом операционногх) усилителя и выходом источника управпяюи1его напряжения, соответственно, инвертирующий вход о1те рационного усилителя связан юрез пятый вспомогательный резистор с выходом ис-О точника ,правл5пощего напряжения, а через 1цест9Й - со своим вмсодом, зарядные р&же торы своей общей точкой связаны с положительным полюсом источника питания через резистор, а с общим проводом

стабилитрон, с общик проводом связан также неинвергируюший вход операдионно го усил 1теля.

Источники информации, принятые во внимвьше при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 385384, Кл. Н 02 Р 13/16, 1964.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 437190, КЛ. Н О2 Р 13/16, 1974.

3.Билик Р. В., Крутенко В. С., Ма шлыкин В. Г. Импульсные схемы на динН GTOpax. М., Наука, 1968, с. 238,

рис. 6-29.