Формирователь импульсов для управления тиристорами Советский патент 1982 года по МПК H02M1/08 

(5М ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ

1

Изобретение относится к устройствам для управления тиристорными преобразователями и может найти применение в различных электротехнических установках, в частности в мощных высоковольтных преобразователях, в которых применяется групповое последовательно-параллельное соединение тиристоров с кабельно-трансформаторной системой распределения импульсов управления.

Известны устройства для управления тиристоров, содержащие входной формирователь на основе ключа, усилитель, выходной формирователь с трансформа- 15 тором и клеммы для подключения источника питания и нагрузки 1.

Недостатками известных устройств являются невысокая надежность и неоптимальная форма формируемых импуль- 20 сов.

Наиболее близким к предлагаемому является формирователь импульсов, содержащий последовательно соединенные блок формирования импульсов и двухтактный транзисторный двухкаскадный усилитель мощности, точка соединения эмиттера и коллектора транзисторов второго каскада которого подсоединена к последовательно соединенным конденсатору и входной обмотке трансформатора, каждая выходная обмотка которого через соответствующий диодный выпрямитель подсоединена к клемме для подключения управляющего электрода тиристора, клеммы для подключения источника питания и источника управляющего напряжения, одна из которых соединена с общей шиной блока формирования импульсов и усилителя мощности t23.

Недостатком известного устройства является неоптимальноЪть формы формируемых импульсов управлени я.

Цель изобретения - улучшение формы формируемых импульсов управления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве блок формирования импульсов выполнен на основе входного согласующего элемента блока задерж ки, автогенератора, триггера и двух элементов И-НЕ, причем вход логического элемента соединен с второй клеммой для подключения источника управля ющего напряжения, а выход - с первым входом триггера, первыми входами элементов И-НЕ и с входом блока задержки, выход которого соединен через диод с своим входом и одновременно через автогенератор подсоединен к второму входу триггера, выходы которого подсоединены к соответствующим вторым входам элементов И-НЕ, выходы которых подсоединены к базам соответствующих транзисторов первого каскада усилителя мощности. На фиг. 1 представлен формировател импульсов для управления тиристорами; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Формирователь импульсов для управления тиристорами содержит блок 1 фор мировани-я импульсов, состоящий из входного согласующего элемента 2, вхо которого соединен с клеммой 3 для подключения к источнику управляющего напряжения. Выход согласующего элемента 2 соединен с входом блока k задержки, выход которого подключен к входу автогенератора 5. Блок k задерж ки зашунтирован диодом 6, анод которо го соединен с выходом, а катод - с входом блока задержки. Выход автогенератора 5 соединен с одним входом .триггера 7, ДРУГой вход триггера подключен к выходу входного согласующего элемента 2. Выходы триггера 7 соединены с входами обоих элементов И-НЕ 8 и 9. Другие входы элементов И-НЕ 8 и 9 подключены к выходу входного согласующего элемента 2. Выходы элементов И-НЕ 8 и 9 соединены с выходными клеммами 10 и 11 блока 1 формиро.ва|Ния импульсов, подключенными к базам транзисторов 12 и 13 первого каскада усилителя 1 мощности. На транзисторах 15 и 1б собран второй каскад усилителя 1 мощности. Связь между каскадами обеспечивают трансформаторы 17 и 18. Параллельно транзистору 16 усилителя 1 мощности через накопительный конденсатор 19 подключена нагрузка. К точке подсоединения накопительного конденсато ра 19 и усилителя Ц мощности уерез зарядный резистор 20 подключен источник 21 предварительного заряда. Усилитель имеет два уровня питания через клеммы 22 и 23. Формирователь импульсов работает :ледующим образом. Входной согласующий элемент 2 предназначен для приема и предварительной обработки сигналов источника управляющего напряжения. При подаче питания и отсутствии входного сигнала (фиг. 2а) на выходе входного согласующего элемента 2 устанавливается низкий уровень, который обеспечивает установку формирователя в исходное состояние, т. е. низкий уровень сигнала через диод 6 блокирует автогенератор 5 и триггер 7 находится в состоянии установки. Поскольку с выхода входного согласующего элемента 2 на другие входы элементов И-НЕ 8 и 9 поступает сигнал установки низкого уровня, то на их выходах cyщectвyeт высокий уровень сигнала. При этом транзисторы 12 и 13 усилите ля 1 мощности заперты, усилитель мощности не работает. При поступлении на вход 3 сигнала (t, фиг. 2) уровень его на выходе входного согласующего элемента 2 изменяется с низкого на высокий. Триггер 7 разблокируется, но не меняет своего состояния (высокий уровень на прямом выходе и низкий на инверсном) (фиг. 2 в, г).. На выходе элемента ИНЕ 8, вследствие совпадения высоких уровней сигналов на обоих входах, сигнал меняется с высокого уровня на низкий и поступает в базу транзистора 12 усилителя И мощности. Автогенератор 5 вступает в работу с задержкой tj (фиг. 2 б), которую обеспечивает блок 4 задержки из условия необходимой длительности, включающей частоты импульса управления и сведения до минимума переходного процесса во включающей части. Автогенератор 5 задает частоту переключения триггера 7- Сигналы с выхода триггера 7 (фиг. 2 в,г) поступают на вход элементов И-НЕ 8 и 9, которые переключаясь поочередно (tn, фиг. 2), управляют усилителем мощности. При прекращении входного сигнала срываются колебания по сигналу установки низкого уровня, и схема возвращается в исходное состояние. В отсутствие входного сигнала все транзисторы усилителя 1 мощности заперты. Накопительный конденсатор 19 подзаряжается от источника 21 предварительного заряда через резистор 20. При поступлении входного сигнала необходимым условием работы формирователя является включение первым транзистора 16, параллельно которому присоединена нагрузка. При включении транзистора 16 на время tg t (фиг, 2 д,е) предварительно заряженный накопительный конденсатор 19 под ключается к нагрузке и формируется включающая часть импульса управления с форсированной амплитудой,-крутым фронтом и требуемой длительностью. В момент tij (фиг. 2), когда вступает в работу автогенератор и транзисторы начинают переключаться поочередно, конденсатор разряжен до уровня половины напряжения питания источника 22 Таким образом, уменьшается до миниму ма переходный процесс в течение вклю чающей части импульса. При поочередном переключении транзисторов 15 и 1б в нагрузку поступает переменный ток заданной частоты , 2д,е). Таким образом, улучшение параметровимпульса управления достигается за счет заданного алгоритма управления транзисторами усилителя мощности, реализуемого маломощным управля ющим устройством. Формирование 8 начале импульса управления устройством включающей части с форсированной амплитудой, ловьниемной крутизной фро та и длительностью, соответствующей паспортному времени включения тиристоров, обеспечивает надежное включение тиристоров и сводит к минимуму разброс их времени включения, что по вышает надежность работы преобразова теля . Формула изобретения Формирователь импульсов для управления тиристорами, содержащий последовательно соединенные блок формирования импульсов и двухтактный транзисторный двухкаскадный усилитель мощности, точка соединения эмиттера и коллектора транзисторов второго каскада которого подсоединена к последовательно соединенным конденсатору и входной обмотке трансформатора, каждая выходная обмотка которого через соответствующий диодный выпрямитель подсоединена к клемме для подключения управляющего электрода тиристора, клеммы для подключения источника питания и источника управляющего напряжения, одна из которых соединена с общей шиной блока формирования импульсов и усилителя мощности, о тличающийся тем, что, с целью улучшения формы формируемых импульсов управления, в нем блок формирования импульсов выполнен на основе входного согласующего элемента блока задержки, автогенератора, триггера и двух элементов И-НЕ, причем вход логического элемента соединен со второй клеммой для подключения источника управляющего напряжения, а выход - с первым входом триггера, первыми входами элементов И-НЕ и с входом блока задержки, выход которрго соединен через диод с своим входом и одновременно через автогенератор подсоединен к второму -входу триггера, выходы которого подсоединены к соответствующим вторым входам элементов И-НЕ, выходы которых подсоединены к базам соответствующих транзисторов первого каскада усилителя мощности Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 767910, кл. И 02 М 1/08, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР fP 312366, кл. Н 02 Р 13/16, 1966....

-4p

6y

fff./