Устройство для фазового управления тиристорным выпрямителем

,80115 0 3(5 ц Н 02 Р 13/24ЪСЕСРЦ ,-"Би и ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ХаюУою сирю 3 Ы тирислроРФиг. Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 570161, кл. Н 02 М 1/08, 1979,2. Авторское свидетельство СССР В 246652, кл. Н 02 Р 13/16, 1965. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ, содержащее управляемый ключ, состоящий из однопереходного транзистора с нагрузкой в цепи первой базы и конденсатора, подключенного одним выводом к эмиттеру однопереходного транзистора и к источнику управляющего ,напряжения, а другим - к общей шине, источники питающего, синхронизирующего и управляющего напряжений и выходной усилитель, первый и второй транзисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, в него введена переключающая цепочка, состоящая из тиристорного оптрона, анод светодиода которого подключен к первой базе однопереходного транзистора источника синхронизирующего напряжения, а катод светодиода его - через резистор к общей шине устройства, причем анод фототиристора тиристорного оптрона через резисторный делитель, средняя точка которого подключена к базе первого транзистора, подключен к источнику питания и через резистор к базе второго транзистора, коллектор которого подключен к катоду фототиристора тиристорного оптрона, коллектор первого транзистора через резистор подключен к второй базе однопереходного транзистора управляемого ключа щР и через светодиоды тиристорных оптронов выходного усилителя и резистор - к коллектору траненоторного выходного Сеы усилителя, причем коллектор второго транзистора подключен к катоду фото- Я тиристора тиристорного оптрона, его эмиттер - к общей шине устройства, а база второго транзистора через диффе-. ренцирующую цепочку подключена к коллектору транзистора выходного усилителя.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для фазового управления тиристорными выпрямителями и переключателями переменного тока. 5Известно устройство для фазового управления тиристорами, содержащее релаксационный генератор пилообразного напряжения на однопереходном транзисторе с нагрузкой в цепи пер 1 О вой базы, коммутирующий транзистор, подключенный входом к источнику синхронизирующего напряжения, и дополнительный транзистор 111.ч 15Недостатком данного устроиства является низкая надежность, так как во время работы его источник питания непрерывно подключен к релаксационному генератору пилообразного напряжения на однопереходном транзисторе.го Это затрудняет работу схемы, особен но при питании выпрямителя, выходное напряжение которого изменяется с помощью тиристорав от сети частотой 400 Гц.25 Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяформирователь управляющих импульсовдля вентильных преобразователей,содержащий соединенные конденсатори управляемый ключ, источники синхронизирующего и управляющего напряжений, выходной усилитель и вспомогательный транзистор 21,Недостатком известнаго устройстваявляется следующее.Иэ-за необходимости получениядостаточной линейности пилообразногонапряжения необходимо повышать напря 40жение питания, а для получения пилообразного напряжения малой длительности, порядка 0,21 мс, необходимоснижать величину сопротивления переменного резистора времязадающей цепочки. Это приводит к тому, что ток,ограничиваемый им, будет больше токаудержания тиристора, и работа схемынарушится.Применение высоких напряжений висточнике питания устройства увеличивает помехи, создаваемые на соседнихканалах в случае применения его втрехфазных регулируемых выпрямителях,что приводит к снижению надежности 55его в работе в переходных режимах.Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для фазового управления тиристарным выпрямителем, содержащее управляемый ключ, состоящий из однопереходного транзистора с нагрузкой в цепи первой базы и конденсатора, подключенного одним выводом к эммиттеру однапереходнаго транзистора и к источнику управляющего напряжения, а другим - к общеи шине, источники питающего, синхронизирующего и управляющего напряжений и выходной усилитель, первый и второй транзисторы, введена переключающая цепочка, состоящая из тиристорного оптрона, анод светодиода которого подключен к первой базе однопереходного транзистора источника синхрониэирующего напряжения, а катод светодиода его - через резистор к общей шине устройства, причем анод фототиристора тиристорного оптрона через резистарный делитель, средняя точка которого подключена к базе первого транзистора, подключен к источнику питания и через резистор к базе второго транзистора, коллектор которого подключен к катоду фототиристора тиристорного оптрона, коллектор первого транзистора через резистор подключен к второй базе однопереходного транзистора управляемого ключа и через светодиоды тиристорных оптронов выходного усилителя и резистор - к коллектору транзистора выходного усилителя, причем коллектор второго транзистора подключен к катоду фототиристара тиристорного оптрона, его. эммитер - к общей шине устройства, а база второго транзистора через дифференцирующую цепочку подключена к коллектору транзистора выходного усилителя. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.Выпрямленное и пониженное по амплитуде напряжение сети подается на входы 1 и 2. Амплитуда напряжения полусинусоидальной формы ограничивается параметрическим стабилизатором, состоящим из резистора 3 и стабилитрона 4. Стабилитрон 5, резисторы 6-9 и конденсатор 10 обеспечивают рабочий режим однопереходного транзистора 11, входящего в состав источника синхронизирующего напряжения. Тиристорный3 11152 оптрон 12, резисторы 13-15, первый 16 и второй 17 транзисторы и дифференцирующая цепочка, состоящая из резистора 18 и конденсатора 19, являются связующей переключающей цепочкой между источником 20 питающего напряжения, вводом питания управляемого ключа и выходного усилителя 21, Выходной усилитель состоит из транзистора 22, резистора 23, тиристорных оптро О нов 24 и 25 и ограничивающих резисторов 26 и 27. Управляемый ключ состоит из однопереходного транзистора 28 с подключенным к его эмиттеру конденсатором 29, резистром 30 в цепи пер вой базы и резистром 31 в цепи второй базы однопереходного транзистора 28. Регулируемый источник управляемого напряжения подключен к клеммам 32и 33. Цепочка, состоящая из резистора 34 и диода 35, обеспечивает надежное эапирание транзистора 22 выходного усилителя до прихода управляющего импульса, снимаемого с резистора 30, 25На фиг2 обозначено входное напряжение - 2 а; выходное напряжение стабилитрона 4 - 2 б; импульс, формируемый резистором 8 - 2 в; напряжение на клемме 21 - 2 г; выходное напряжение на выходе конденсатора 29 - 2 д; импульс, Формируемый на выходе одно- переходного транзистора 28 - 2 е; выходное напряжение силовых тиристоров - 2 ж,з,о.Устройство работает следующим35 образом. Синхронизирующее напряжение сети после понижения по амплитуде и выпрямления поступает на входы 1 и 2 устройства (фиг. 1). Эпюры этого напряжения показаны в точке 0 на фиг. 2. Это напряжение ограничивается и стабилизируется по амплитуде двумя параметрическими стабилизато рами напряжения. Первый состоит из резистора 3 и стабилитрона 4, а второй - из резистора 6 и стабилитрона 5. Для формирования импульсов синхронизации, совпадающих по времени с пе реходом напряжения сети через коль, использован однопереходный транзистор КТ 117. Напряжение между первой и второй базами однопереходного транзистора 11, ограниченное стаби литроном 4 (фиг. 2), подается синхронно с напряжением сети. Такой же формы напряжение, по амплитуде 03 4равное величине, недостаточной дляпробоя промежутка эмитт лр - базаоднопереходного транзистора 11, состабилитрона 5 через резистор 7 заряжает конденсатор 10. В момент времени, совпадающий с переходом напряжения сети через ноль, конденсатор 10разряжается по цепи эмиттер-базаоднопереходного транзистора 11,светодиод тиристорного оптрона 12,резистор 8. Формируемый импульс(фиг, 2 в) открывает фототиристортиристорного оптрона 12, так кактранзистор 17 открыт положительнымсмещением, поступающим через резистор15, Ток через фототиристор тиристорного оптрона 12, проходя через резисторы 13 и 14 резисторного делителя,создает падение напряжения на резис"торе 13, достаточное для открываниятранзистора 16. Напряжение Нг,д систочника питания 20 поступает наввод выходного усилителя 21.База однопереходного транзистора28, который служит управляемымключом, через резистор 31 оказывается под напряжением, Переход эмиттер-база однопереходного транзистора28 запирается и конденсатор 29 начинает заряжаться от источника управляющего напряжения 0 , подключенного к клеммам 32 и 33 (фиг. 1). Скорость заряда конденсатора 29 зависитот силы тока источника 0 ар (фиг. 2 д) .В момент достижения напряжения наконденсаторе 29 величины, равнойнапряжению пробоя перехода эмиттербаза однопереходного транзистора 28,этот переход пробивается и на резистор 30 нагрузки, в цепи первой базыуправляемого ключа - однопереходноготранзистора 28 формируется импульс,форма которого показана на фиг. 2 е.Этот импульс открывает транзистор 22выходного усилителя. Ток, ограничен-,ный резистором 23, проходит черезсветодиоды тиристорных оптронов 24и 25. Фототиристоры этих оптроновсвоими анодами подключены к анодамвстречно-параллельно включенных силовых тиристров, а их катоды через резисторы 26 и 27 - к управляющимэлектродам силовых тиристоров. Форматока через управляющие электроды силовых тиристоров показана на фиг, 2 ж,з.В устройстве могут быть использованы и другие схемы построения выходного усилителя. Напряжение на коллекедак орректор Л Обруч одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/ иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул ктная, 4 3 1115203 торе транзистора 22 дифференцируется цепочкой, состоящей из резистора 18 и конденсатора 19. Импульс отрицательной полярности поступает на базу транзистора 17 и запирает его, Одновремен- но запирается тиристор тиристорного оптрона 12. Запирается транзистор 1 б и напряжение Бит отключается от аказ 6789/43 Тираж б управляемого ключа. Напряжение на клемме 21 показано на фиг. 2 г.Таким образом, напряжение на управляемый ключ подается в момент перехода синхронизируещего напряжения сети через ноль и снимается с него в момент формирования первого импульса управления силовыми тиристорами,