Формирователь выходных импульсов системы управления тиристором преобразователя энергии

СОЮЗ СОВЕТОЩХСО.ЧМЛЮЬНЕШХРЕСПУБЛИК А 1 12724 114 Н 02 М 1/О СССРРЫТИЙ ЕНИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к электротехнйке и может быть использовано в качестве каскада системы управления тиристорами преобразователя энергии. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и улучшение массо- габаритных показателей преобразователя энергии,а также упрощение формиро. вателя. При появлении на .аноде тирис. тора 1 прямого напряжения возникает излучение светодиода 18 оптрона 17;И приводящее к насьпцению фототранзисто" щ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт(53) 621.316.727 088.8 ) (56) Глебов Б.А. Блокинг-генераторы на транзисторах. - М.: Энергия, 1972, с.25-26.Лабунцов В.А., Тугов Н.М. Динами" ческие режимы эксплуатации мощных тиристоров. - М.: Энергия, 1977,сДЯ рис.4-21. 4) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ВЫХОДНЫХ ИМПУЛЬСОВСТЕМН УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОМ ПРЕОБЗОВАТЕЛЯ ЭНЕРГИИ1272416 ра 6, При этом накоротко шунтируетсяуправляющий переход тиристора 1.Помехоустойчивость преобразователяэнергии 2 в данном случае повышает ся за счет того, что сигнал помехи,поступающий через паразитную емкостьИзобретение относится к электронике и может быть использовано в качестве каскада системы управления тиристорами преобразователя энергии. 5Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и улучшение массо-габаритных показателей преобразова" теля энергии, а также упрощение формирователя и расширение Функциональ О ных возможностей за счет обеспечения защиты преобразователя при срыве коммутации тиристора.На чертеже представлена схема предлагаемого формирователя. 15Формирователь импульсов управле-. ния тиристором 1 преобразователя энергии 2 содержит блокинг-генератор 3 на транзисторе 4, импульсном транс форматоре 5, нагрузочная обмотка 6 20 которого включена между коллектором транзистора 4 и источником 7 питания, выходная обмотка 8 подключена к управляющему переходу тиристора 1, а обмотка 9 положительной обратной связи включена между базой транзистора 4 и общей точкой схемы. В эмиттер транзистора 4 включена цепь 10 смещения, состоящая из диода, подключенного через ограничительный резистор к источнику 7 питания. Вход блокинггенератора 3 через разделительный диод 11 подключен к вторичной обмотке второго трансформатора 12, первичная обмотка которого через ограничитель ные резисторы 13 и 14 подключена к выходу системы 15 управления, преобразователем 2, Выходная обмотка 8 трансформатора 5 зашунтирована фото- транзистором 16 оптрона 17, светодиод 40 18 которого через ограничительную цепь 19, состоящую из параллельно соединенных резистора 20 и конденсаколлекторного перехода во входную цепь тиристора 1 (эффект ЙП 91), отводится через шунтирующий элемент на землю, что приводит также к уменьшению времени выключения тиристора 1, 1 э,п.ф-лы, 1 ил. тбра 21, подключен параллельно тиристору 1. Дополнительная обмотка 22 трансформатора 5 подключена к первому входу элемента И 23, к второму входу которого подключен выход Системы 15 управления, а выход воздействует на цепь защиты преобразователя 2.Формирователь работает следующим. образом. При наличии значительного положительного потенциала на аноде силового тиристора 1 (тиристор 1 в закрьггом состоянии) через светодиод 18 оптрона 17 протекает ток, ограниченный резистором 20, Светодиод 18 при этом излучает, что приводит к: насыщению Фототранэистора 16 оптрона 17 по базе и шунтировке выходной обмотки 8 блокинг-генератора 3, При этом нагрузочное сопротивление блокинг-гене ратора уменьшается настолько, что развитие блокинг-процесса оказывается невозможным,Одновременно с поступлением импульса запуска от системы 15 управления преобразователя 2 через, ограничительный резистор 13 на входную обмотку трансформатора 12 фототранзистор 16 оптрона 17 запирается, резйстором 13 устанавливается такой уровень запускающего импульса по току, чтобы Формируемый на выходной обмотке 8 блокинг-генератора 3 сигнал обеспечивал вывод Фототранзистора 6 из насыщения. При этом блокинггенератор 3 вырабатывает импульс прямоугольной формы, который через выходную обмотку 8 трансформатора 5 поступает в цепь управления силового тиристора 1. Тиристор 1 приоткрывается, что приводит к уменьшению по 1272416ложительного потенциала на его аноде, а следовательно, и интенсивности излучения светодиода 18. При этом поддерживается ненасыщенное состояние фототранэистора 16 и обеспечивается отпирание силового тиристора 1.Таким образом, блокинг-генератор 3 имеет возможность формирования импульсов управления только в моменты времени, жестко синхрониэирован 10 ные системой 15 управления преобразователя 2.Когда на аноде тиристора 1 появляется прямое напряжение, скорость изменения которого:определяется схемным и конструктивным исполнением силовой части преобразователя 2 энергии, вновь возникает излучение светодиода 18 оптрона 7, приводящее к насьпцению фототранзистора 16. При этом накоротко шунтируется управляющий переход тиристора 1. Помехоустой. чивость преобразователя 2 энергии в данном случае повьппается за счет то. го, что сигнал помехи, поступающий через паразитную емкость коллектор;ного перехода во входную цепь тирис тора 1 (эффект ЙБ/Й), отводится че-; резшунтирующий элемент на землю, что приводит также к уменьшению ЗО времени выключения тиристора 1, так как дополнительный заряд от воэдейст. вия эффекта не повышает общего крити ческого заряда в базах силового ти" ристора 1, 35Так как диапазон изменения анодного напряжения на тиристоре 1, как правило, достаточно велик, в качест" ве токоограничивающей цепи 19 свето диода 18 оптрона 17 используется па раллельное соединение резистора 20 и конденсатора 21. При подаче на анод тиристора 1 прямого напряжения изменяющегося во времени, подобная конструкция токоограничивающей цепи 45 19 позволяет зашунтировать управляющий переход тиристора 1 уже на начальном участке изменения анодного напряжения, так как резистор 20 оказывается при этом фактически закоро ченным разряженным конденсатором 21, а излучение светодиода 18 определяется достаточной величиной тока через конденсатор 21. При дальнейшем увеличении напряжения анод-катод, а 55 также в статическом состоянии, когда на тиристоре 1 постоянное положительное напряжение, ток через све тодиод 18 ограничивается резистором20.Так как в схеме формирователяимпульсов управления используетсядополнительная выходная обмоткатрансформатора 5 блокинг-генератора3, указанная схема может выполнятьфункцию датчика состояния тиристора1 силовой части преобразователя 2 иобеспечивать : защиту преобразователя 2 при срыве коммутации силовоготиристора 1,Если тиристор 1 находится в выключенном состоянии, светодиод 18оптрона 7 излучает импульс, приводящий к насьпцению фототранзистора 16,Перед открытием тиристорапреобразователя 2 от системы 15 управленияна второй вход элемента И 23 поступает импульс (например, импульс управления противофазного тиристора),соответствующий уровню логической "1".Синхронно с данным сигналом на входную обмо 1 ку входного трансформатора12 через резисторы 14 поступает дополительный запускающий импульс. Ноуровень запускающего сигнала по току ограничивается резистором 14 таким образом, что в состоянии при выключенном силовом тиристоре 1 и блокинг-,процесс не развивается.Если тиристор 1 по какой-либо причине не выключается, светодиод 18оптрона 17 оказывается зашунтированным. При этом фототранзистор 16 находится в запертом состоянии, и дополнительный импульс на входной обмотке трансформатора 12 запускаетблокинг-генератор 3. Тогда на первыйвход элемента И 23 через обмотку 22трансформатора 5 поступает сигнал,соответствующий уровню логической "1".Так как на второй вход элемента И 23поступает сигнал, также соответствующий уровню логической "1", на выходе элемента 23 образуется импульс,сигнализирующий об аварийном состоянии преобразователя 2.Таким образом, благодаря шунтированию выходной обмотки трансформатора блокинг в генерато фототранзисто-,ром оптрона повьппается помехоустойчивость тиристора преобразователя энергии к воздействию сП 1/сС, что позволяет улучшить массогабаритные показатели преобразователя энергии засчет исключения цепей, а введение дополнительной обмотки трансформатора1272416Фблокинг-генератора и элемента И о позволяет обеспечить защиту преоб- с разователя энергии при срыве комму- и тации тиристора, что расширяет функ- т циональные возможности формировате т ля. л)Составитель В.ЖмуровРедактор А,Шишкина Техред К.Сердюкова Корректор Л.Патай Заказ 6345/52 Тираж 63 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно в полиграфическ предприятие, г,ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения 1. Формирователь выходных импульсов системы управления тиристором преобразователя энергии, содержащий блокинг-генератор на транзисторе, базовая цепь которого через разделительный диод подключена к вторичной обмотке входного трансформатора, первичная обмотка которого через ограничительные резисторы предназначена для подключения к выходу системы управления преобразователем энергии, а в коллекторную цепь включена нагрузочная обмотка импульсного трансформатора, выходная обмотка ко торого предназначена для подключен ння к управляющему переходу тиристора, и управляемый ключевой элемент,т л и ч а ю щ и й с я тем, что,целью повышения помехоустойчивостиулучшения массогабаритных показаелей преобразователя энергии, аакже упрощения формирователя, управяемый ключевой элемент выполнен наоптроне, фототранзистор которогоподключен параллельно выходной обмотке трансформатора блокинг-генерато"ра, а светодиод через токоограничивающую цепь, выполненную в видепараллельно соединенных резистора иконденсатора, предназначен для подключения параллельно тиристору.2. Формирователь по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что с цельюрасширения функциональных возможностей, он снабжен элементом И, а трансформатор блокинг-генератора снабжендополнительной обмоткой, подключеннойк первому входу элемента И, второйвход которого предназначен для подключения к выходу системы управле- .ния преобразователем энергии, а выход - к исполнительному элементублока защиты преобразователя,