Усилитель-формирователь импульсов управления тиристорами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 14 7 03 1 5/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро попромыпленным электровозам(56) Авторское свидетельство СССРВ 603110, кл. Н 03 К 5/ 12, 1976.(54) УСИЛИТЕЛЬ-ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах управления мощнымивысоковольтными тиристорными преобразователями. Цель изобретения -снижение массогабаритных показателей, повышение надежности работы устройства, стабильности длительностиимпульсов и улучшение параметров формируемых импульсов. Усилитель-формирователь содержит транзисторныи ключ1, импульсный трансформатор 2 с первичной форсирующей обмоткой 3, об -ладающей малой индуктивностью рассеяния (малым количеством витков), основной первичной обмоткой 4 с большим количеством витков; выходной обмоткой 5, имеющей высокий коэффициент магнитной связи с форсирующей об -моткой 3, разделяющие диоды 6-8, балластные резисторы 9, 10,форсирующийконденсатор 12, обладающий малой емкостью, шунтирующий диод 14, шины 1617 источника напряжения, дифференцирующую цепь, состоящую иэ резистора 18 и конденсатора 19, Введениераэмагничивающего конденсатора 13,балластного резистора 11 и тиристорной оптопары 15 ограничивает ток короткого замыкания и размагничиванияосновной обмотки 4 по заднему фронтуимпульса. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах управления мощными высоковольтными тиристорными преобра 5 зователями.Цель изобретения - снижение массогабаритных показателей, повышение надежности работы устройства и улучшение параметров формируемых импуль сов эа счет ограничения тока короткого замыкания и размагничивания основной обмотки по заднему фронту импульса.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого усилителя-формирователя.Усилитель-формирователь импульсовуправления тиристорами содержит транзисторный ключ 1, импульсный трансформатор 2 с форсирующей обмоткой 3,обладающей малой индуктивностью рассеяния (малым количеством витков),основной обмоткой 4 с большим количеством витков, включенными согласно, 25выходной обмоткой 5 с клеммами дляподключения выхода устройства, имеющей высокий коэффициент магнитнойсвязи с форсирующей обмоткой 3, разделительные первый, второй и третий 30диоды 6, 7, 8, балластные первый,второй и третий резисторы 9, 10, 11,форсирующий конденсатор 12, обладающий малой емкостью, размагничивающий конденсатор 13, шунтирующий диод14, оптопару 15, например тиристорную, первую и вторую шины 16, 17подключения источника напряжения,дифференцирующую цепь, состоящую изрезистора 18 и конденсатора 19, входную шину 20,Конец основной обмотки 4 соединенс первым выходным выводом оптопары15 и с анодом первого разделительного диода 6, катод которого соединен 45с концом форсирующей обмотки 3 и коллектором транзисторного ключа 1,эмиттер которого соединен с второйшиной 17 для подключения источниканапряжения, первая шина 16 которого50соединена через второй балластный резистор 10 с началом основной обмотки, анодом шунтирующего диода 14 ипервым выводом третьего балластногорезистора .11, второй вывод которогосоединен с катодом шунтирующего диода 14 и первой обкладкой размагничивающего конденсатора 13, вторая обкладка которого соединена с вторым выходным выводом оптопары 15 и с катодом третьего разделительного диода 8, анод которого соединен с пер- вой шиной 16 для подключения источника напряжения и первым выводом первого балластного резистора 9,второй вывод которого соединен с анодом второго разделительного диода 7, катод которого соединен с началом форсирующей обмотки 3 и первой обкладкой форсирующего конденсатора 12, вторая обкладка которого соединена с змиттером транзисторного ключа, первым входным выводом оптопары 15 и первым выводом резистора 18, второй вывод которого соединен с вторым входным выводом оптопары 15 и второй обкладкой конденсатора 19, первая обкладка которого соединена с входной шиной 20 и базой транзисторного ключа 1.Устройство работает следующим образом.При подаче импульсного сигнала на вход устройства транзисторный ключ 1 открывается и форсирующий конденсатор 12, предварительно заряженный через балластный резистор 9 и разделительный диод 7 от источника напряжения, разряжается по цепи: форсирующая обмотка 3 импульсного трансформатора 2, открытый переход эмиттер-коллектор транзисторного ключа 1. В выходной обмотке 5 импульсного трансформатора 2 индуктируется короткий выходной импульс с малой длительностью переднего фронта и большой амплитуды. При этом разделительный диод 6 закрыт и через основную обмотку 4 импульсного трансформатора 2 ток не протекает. Когда напряжение на конденсаторе 12, уменьшаясь, достигает определенной величины, через диод 6 включается источник напряжения, который обеспечивает протекание тока по цепи: разделительный диод 8, конденсатор 13, балластный резистор 11, основная обмотка 4, разделительный диод 6, открытый переход эмиттер-коллектор транзисторного ключа 1, После того,как конденсатор 13 эарядится, ток, протекающий через основную обмотку 4, поддерживается источником напряжения через балластный резистор 1 О.Напряжение основной обмотки 4 меньше напряжения источника на величину падения напряжения на балласт30 формула изобретения 45Усилитель-формирователь импульсовуправления тиристорами, содержащийвходную шину, транзисторный ключ,импульсный трансформатор, имеющийвыходную обмотку и включенные соглас-фно основную и форсирующие обмотки,первую и вторую шины для подключенияисточника напряжения, форсирующийконденсатор, первый, второй и третийразделительные диоды, шунтирующий 55диод, первый и второй балластные ре 3 140 бных резисторах 1 О, 11 от протеканияприведенного тока нагрузкиЗа счетэтого вольт-секундная характеристика импульсного трансформатора 2 определяется приведенными параметрами5нагрузки, а не напряжением источника.При этом обеспечивается протекание тока с амплитудой в 2-3 раза 10меньшей, чем амплитуда форсирующейчасти импульса.Эта величина тока остается неизменной до конца запускающего импульса. Образующийся провал в форме тока выходного импульса при суммировании форсирующей и основной частизаполняется током, определяемым зарядом конденсатора 13.По окончании действия запускаю Ощего импульса транзисторный ключ1 запирается, а короткий импульс,сформированный дифференцирующей цепью, состоящей из конденсатора 19и резистора 18, вызывает протекание 25тока через светодиод тиристорной оптопары 15, что приводит к отпираниюфототиристора оптопары 15. Конденсатор 13, разряжаясь по цепи: открытыйпереход фототиристора, основная обмотка 4 импульсного трансформатора2, шунтирующий диод 14, обеспечиваетпротекание размагничинающего тока.При этом также форсируется срез заднего фронта выходного импульса. Послепрекращения тока разряда конденсатора 13 фототиристор оптопары 15 выключается,В результате в выходной обмотке5 импульсного трансформатора 2 формируется суммарный выходной импульс 4 Ооптимальной формы с малой длительностью переднего фронта и стабильнойдлительностью основной части. 751зисторы, конденсатор, реэ,истор и клеммы для подключения выхода устройства, первая шина для подключения источника напряжения соединена с первым выводом балластного резистора, а вторая - с эмиттером транзисторного ключа, коллектор которого соединен с катодом первого разделительного диода, а база - с первой обкладкой конденсатора, второй вывод первого балластного резистора соединен с анодом второго разделительного диода, катод которого соединен с началом форсирующей обмотки и первой обкладкой форсирующего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с эмиттером транзисторного ключа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей, повышения надежно - сти работы устройства и улучшения параметров формируемых импульсов, в него ннедены размагничивающий конденсатор, третий балластный резистор и тиристорная оптопара, причем конец основной обмотки соединен с первым выходным ныводом оптопары и анодом первого разделительного диода, катод которого соединен с концом форсирующей обмотки, первая шина для подключения источника напряжения соединена с первым выводом второго балластного резистора, второй вывод которого соединен с началом основной обмотки, анодом шунтирующего диода и первым выводом третьего балластного резистора, второй вывод которого соединен с катодом шунтирующего диода и первой обкладкой раэмагничивающего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с вторым выходным выводом оптопары и с катодом третьего разделительного диода, анод которого соединен с первой шиной для подключения источника напряжения,.вторая шина для подключения источника напряжения соединена с первым выводом резистора и первым входным выводом оптопары, второй нходной вывод которой соединен с вторым вынодом резистора и второй обкладкой конденсатора, первая обкладка которого соединена с входной шиной, выходная обмотка импульсного трансформатора соединена с клеммами для подключения выхода устройства.