Индуктивно-емкостной формирователь импульсов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюз СоветскихСоциалистическихРеспублик684688(22) Заявлено 11.04.77(21) 2474963/24-07 (51)М. Кл. с присоединением заявки йо(23) Приоритет Н 02 М 1/08 Государственный комнтет СССР но делам нзобретеннй н открытнйДата опубликования описания - 0 Ь 09,70(71) зеявитель Уфимский авиационный институт имени Орджоникидзе(54) ИНДУКТИВНО - ЕМКОСТНОЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМИ УЛЬ СОВИзобретение относится к электротехнике и предназначено для формирования импульсов, которые могут использоваться для управления силовыми тиристорами.Из вест ен инду кти вн о-емкостн ой формирователь импульсов, содержащий цепочку из последовательно соединенных конденсаторов, зашунтированных через первичные обмотки выходных трансформаторов тиристорами, подключенную к источнику постоянного напряжения через индуктивность 1. Такой формирователь обеспечивает получение оптимальной формы выходного импульса, имеющего выброс на переднем фронте н достаточную длительность.Недостатком его является значительная колебательность прямого и обратного напряжения затухающего процесса обмена энергией между источником питания, формирующими конденсаторами и входной индуктивностью, Обратное напряжение на тиристорах при этом может переходить через ноль, в результате чего скачком сокращается время на восстановление управляемости тиристоров и происходит срыв Формирователя, т.е. одновременное открытие всех его тиристоров,Этот недостаток устранен в формирователе импульсов, в схему которого введен диод .2), Диод включен последовательно с индуктивностью в цепи питания формирователя и служит для предотвращения процесса разряда зарядившегося конденсатора через разряженный конденсатор и индуктивность на источник питания,Такое решение задачи является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному изобретению.Недост ат ком данного форжрователя является отсутствие обратного напряжения на его тиристорах во время восстановления, При формировании импульса один из конденсаторов разряжается до нуля, а другой конденсатор заряжается через индуктивность и диод от источника питания до напряжения, болшего входного, и тако распределение напряжений остается на кондЕнсаторах, и соответств нно, на тиристорах до включения очередного тиристора. Восстановление управляющих свойств тиристора формирователя в этом случае идет при нулевом напряжении на нем, что значительно увеличивает требуемое время на вос 684688становление и, следовательно, снижает предельную частоту формирователя.цель изобретения - позыаение устойчивости работы н расширение частотного диапазона Формирователя. Поставленная цель достигаетсятем, что в индуктивно-емкостном формирователе импульсов, содержащем пячеек, каждая нэ которых состоит изконденсатора, эашунтированного тиристором через первичную обмотку выходного трансформатора, а ячейки соединены между собой последовательно иподключены к источнику постоянноготока через последовательно включенные индуктивность и диод, последовательно с индуктивностью в цепи питания, параллельно диоду включенстабилитрон,С целью упрощения в Форьерова телях с меньшим током, потребляемымот источника, стабилитрон может включаться последовательно с индуктивностью без диода.На Фиг. 1 представлен индуктивн о-емкостной двухтактняй формирова 25тель импульсов, выполненный согласно данному изобретению; на Фиг, 2Форма напряжения на тиристорах двухтактного формирователя импульсов,ЗОДвухт актный формировател ь содержит последовательно соединенные ячейки, состоящие из конденсаторов 1 и 2, которые зашунтированы тиристорами 3 и 4 через первичные обмот ки выходных трансформаторов 5 и 6. Нижняя по схеме обкладка конденсатора 2 соединена с минусом источника питания непосредственно, а верхняя обкладка конденсатора 1 соединена с 40 плюсом источника питания через последовательно включенныеиндуктивность 7 и диод 8, причем диод 8 эашунтирован стабилитроном 9. На входе формирователя между полюсами источника 45 питания включен фильтровый конденсатор 10,.Двухтактный форжрователь импульсов работает следующим образом.К приходу очередного импульса 50 управления на тиристор 3 конденсатор 1 заряжен, а конденсатор 2 разряжен. При включении тиристора 3 конденсатор 1 разряжается через него и через первичную оомотку трансформатора 5 до нулевого напряжения. Одновременно с этим идет заряд конденсатора 2 от источника питания через диод 8, индуктивность 7, первичную обмотку трансформатора 5, тиристор 3, Процесс заряда носит колебательный ха рактер, и поэтому напряжение на конденсаторе 2 к концу заряда будет больше напряжения источника питания. В первичной обмотке трансформатора 5 токи разряда и заряда складывают ся, в результате чего получается оптимальная форма выходных импульсов. После снижения тока через тиристор 3 до нуля он выключается, а конденсатор 2 начинает разряжаться через конденсатор 1, индуктивность 7 и стабнлитрон 9 на фильтровый конденсатор 10 . Ток разряда, протекая через конденсатор 1, заряжает его в обратной полярности. При этом к тиристору 3 прикладывается обратное напряжение. Поскольку в цепи разряда включен стабилитрон 9 со значительным сопротивлением (стабилитрон работает на вертикальном участке обратной ветви вольт-амперной характеристики), процесс носит апериодический характер. Процесс разряда протекает до тех пор, пока сумма напряжений на конденсаторах 1 и 2 сравняется с суммой напряжения питания р и напряжения стабилизации стабилитрона 9, после чего разряд прекращается а напряжения на конденсаторах 1 и 2 указанной полярности сохраняются до очередного включения тиристора 4 (фиг2) .При включении тиристора 4 протекают процессы, аналогичные описанным.Стабилитрон 9 должен выбираться таким образом, чтобы разность между максимальным напряжением на зарядившемся конденсаторе и суммой напряжения Еп и Ост составляла 5-10 В.В этом случае обратное напряжение натиристоре тоже будет равно 5-10 В,что и требуется для ускорения восстановления его управляющих свойств.Увеличение обратного напряжения довеличины большей 10 В нецелесообразно, так как это не дает положительного эффекта. Раскачка напряжения наконденсаторах определяется нагрузкойформирователя (коэффициентом размножения по выходу), и для каждой нагрузки возможен подбор стабилитронадля получения требуемого обратногонапряжения,Для распределения потерь вдиоде 8 и стабилитроне 9 диод должениметь меньшее прямое падение напряжения, чем стабилитрон, т.е, диодвыбирается германиевый, а стабилитрон-кремниевый. При этом зарядныйток протекает только через диод, невыделяя мощности потерь в стабилитроне, а стабилитрон работает толь;:опри обратном направлении тока,Процессы в однотактном и четырехтактном формирователях аналогичны описанным выае,Сравнит ел ьные и спыт ани я предложенных формирователей и известных показали, что частотный диапазон значительно расширяется эа счет ускорения процесса восстановления управляющих свойств тиристоров. При работе на низкой частоте данные формиро684688 Формула изобретения Составитель О, наказнаяРедактор Д. Зубов Техред С.Мигай Корректор Ю, Макаренко каз 5303/51 Тираж 857 ЦлИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, РаушсПодпискомитета СССи открытийкая наб., д. е Филиал ППП Патент , г. ужгород, ул . Проектн эатели имеют более эысокчю устойчивость, а также помехоустойчивость,Индуктивно-емкостной формирователь импульсов, содержащий и ячеек, каждая из которых состоит из конденсатора, зашунтированного тиристором через первичную обмотку выходного 10 трансформатора, причем ячейки соединены между собой последовательно и подключены к источнику питания через последовательно соединенные индуктивность и диод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости работы и расширения частотного диапазона формирователя, последовательно -с индуктивностью вцепи питания, параллельно диоду включен стабилитрон. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Вишневский А. И. и др. Силовые ионные и полупроводниковые приборы, М ., Высшая школаф, 1975, с. 252.2. Доклады научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 1966-1967, Секция электронной техники, М., МЭИ, 1967. с, 96.