Формирователь импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН БО 1)5 Н 03 К 5/О АНИЕ ИЗОБРЕТЕН.Толстых ов 4 иб импульсорсиФ лыь р 4 м передним Аронто(иг.го нап ователь импульсов источник перемени выпрямительный мо и 3, первый диод ор 5, второй диод конденсаторы 7 и рмижит1 содженб ыирой пе 6, в 7 тр киров тии ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ПНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(71) Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники Производственного объединения "Электровыпрямитель"(56) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 752772, кл. Н 03 К 5/01, 31.07,78, (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для уп-., равления тиристорами преобразователей. Цель изобретения - повышение надежности импульсного управления тириИзобретение относится к импульсной технике и предназначено дпя управления тиристорами преобразователей электроподвижного состава.Цель изобретения - повышение надежности управления тиристорами.На Фиг. 1 представлена схема предлагаемого формирователя импульсов; на фиг., 2 - 4 - варианты выполнения узла блокировки соответственно с тиристором, оптотиристором и транзистосторами за счет того, что при отказеключевого элемента в Аормирователеимпульсов на управляемом входе тиристора (нагрузке) напряжение равно нулюЭто достигается дополнительным введением блока блокировки 3 и его связис элементами общей схемы Аормирователя с накопительными конденсаторами 5,7,8, ключевым элементом 9, который управляется импульсами сигналамис блока 10. Схема работает от источника переменного напряжения 1 и мостового выпрямителя 2. За счет удвоения напряжения с помощью диоди конденсаторов 7.8 выходныесы имеют оптимальную Аорму с зисторный ключ 9, источник управляющих импульсов 10, нагрузку 11, причепервый вывод узла блокировки являетсвходным, второй - выходным, третий -блокирующим, четвертый - минусовымили общим,Узел блокировки (Лиг. 2) состоитиз тиристора 12, ограничивающего резистора 13, блокирующего диода 14,шунтирующего диода 15 и управляющегорезистора 16,Узел блокировки (Фиг. 3) состоитиэ оптотиристора 17, ограничивающегорезистора 18, шунтирующего диода 19и стабилитрона 20,Узел блокировки (Фиг, 4) состоитиз транзистора 21, ограничивающегорезистора 22, стабилитрона 23, блоки1599973 рующего диода 24 и шунтирующего диода 25.Выводы источника переменного напряжения 1 (Фиг. 1) соединены с выпрямительным мостом 2, плюсовой выводмоста соединен с первым выводом узлаблокировки 3, второй вывод которогосоединен с одним концом первого конденсатора 5 и анодом первого диода 4, 1 Овторой вывод конденсатора 5 соединенс катодом второго диода 6, четвертымвыводом узла блокировки 3 и минусовымвыводом выпрямительного моста 2, между катодом первого 4 и анодом второго б диодов включена последовательновторой и третий конденсаторы 7 и О,общая точка которых соединены с выходом источника питания 1, причем к катоду первого диода 4 подключен одинконец нагрузки 11, другой конец которой подключен к транзисторному ключу 9 и трегьему выводу узла 3, а другой конец транзисторного ключа 9 подключен к аноду второго диода б а 25вход транзисторного ключа 9 соединенс выходомисточника управляющих импульсов 10,Первый вывод узла блокировки 3(Фиг, 2) подключен к аноду тиристора12 и одному концу ограничивающего ре-"зистора 13, другой конец которого соединен с анодом блокирующего диода 14и шунтирующего диода 15, катод которого соединен с третьим выводом узла35блокировки, второй вывод которогосоединен с катодом тиристора 12 и одним концом управляющего резистора 16,другой конец которого соединен с четвертым выводом узла блокировки, причем управляющий электрод тиристора 12соединен с катодом блокирующего диода 14.Первый вывод узла блокировки(Фиг, 3) подключен к аноду оптотиристора 17 и одному концу ограничивающего резистора 18, другой вывод которого соединен с плюсовьг управляющимэлектродом оптотиристора 17 и анодомшунтирующего диода 19, катод которого,соединен с третьим выводом узла блокировки, второй вывод которого соединенс катодом оптотиристора 17, минусовойуправляющий вывод которого соединенс катодом стабилитрона 20, анодкоторого соединен с четвертым выводом уэ,па блокировки.,Первый вывод узла блокировки(фиг. 4) подключен к коллектору тран 4зистора 21 и одному концу ограничивающего резистора 22, другой конецкоторого соединен с катодом стабилитрона 23, анодом блокирующего диода24, соединенного катодом с базойтранзистора 21 и анодом шунтирующегодиода 25, катод которого соединен стретьим выводом узла блокировки, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора 2 1, а анод стабилитрона 23 - с четвертым выводом узлаблокировки.Формирователь импульсов работаетследующим образом.При подаче переменного напряженияот источника 1 на вход моста 2 узелблокировки 3 открывается, в результате чего конденсатор 5 заряжается доамплитуды напряжения источника 1, одновременно каждый из конденсаторов 7и 8 заряжаются также до напряженияамплитуды. В результате сложения наконденсаторах 7 и Я напряжение достигает двойного амплитудного значения,При подаче импульсов управления натранзисторный ключ 9 ключевой элемент9 открывается и запоминает цепь разряда конденсаторов 5, 7, 8 на нагрузку 11.Конденсаторы 5, 7, 8 разряжаютсяна нагрузку 11, Величина емкости конденсаторов 5,7,8выбирается с уче/том гарантированного параметра (нагрузки 11), а заперт или нет элемент3 блока блокировки в данный момент,это не важно.За счет удвоения напряжения выходной импульс приобретает оптимальнуюформч с рорсирующим передним всплеском,При открытии транзисторного ключа9 вывод третий узла блокировки 3 замыкается через открытый ключ 9, второй диод 6 - на минус выпрямительногомоста, В результате узел блокировки 3закрывается и цепь нагрузки 1"1 отключается от моста 2, и тем самым исклю"чается появление постоянного напряжения на нагрузке 11 при пробое транзисторного ключа 9.Б предложенном формирователе привыходе из строя транзисторного ключа 9 с пробоем исключается крайнеопасный режим для тиристаров нагрузки 11 (преобразователя), а именно наличие отпирающего управляющего напряжения на управляющем переходе приналичии обратного анодного напряжения,99973 Формула1. Формирователь импульсов, содержащий соединенные последовательно первый диод в прямом включении и конденсатор, к общей точке которых последовательно подключены нагрузка и ключевой элемент, соединенный входом управления с выходом импульсного блока, источник питания, диоды, конденсатор., о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены узел блокировки и конденсатор, при.,этом источник питания выполнен в виде источника переменного напряжения, подключенного к диагонали выпрямительного моста, плюсовой вывод которого соединен с первым входом узла блокировки, второй вход которого соединен с анодам первого диода и через первый конденсатор соединен с минусовым выводом выпрямительного моста, с четвертым выводам узла блокировки и катодом второго диода, анод которого соединен с выходом ключевого элемента, а через второй конденсатор соединен с одним из выводов источника, переменного напряжения и вторым выводом конденсатора, третий вывод узла блокировки соединен с общей точкой нагрузки и ключевого элемента.2, Формирователь импульсов по п.1,отличающийся тем, чтоузел блокировки выполнен на тиристоре, блокирующем диоде, шунтиръющемдиоде, ограничивающем и управляющемрезисторах, причем анод тиристора иодин вывод ограничивающего резистора 40 подключены кпервому выводу узла блокировки, катод тиристара и первыйвывод управляющегорезистора - к второму выводу, управляющий электрод тиристора - к катоду блокирующего дио да, анод которого соединен с вторымвыводом ограничивающего резистора ианодом шунтирующего диода, катод которого соединен с третьим выводом,а второй вывод управляющего резистора соединен с четвертым выводом узлаблокировки.3. Формирователь импульсов по п.1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения, узел блокировки вы-полнен на оптатиристоре, ограничивающем резисторе, шунтирующем диоде истабилитране, причем анод аптотиристора и первый вывод ограничивающегорезистора подключены к первому вызо 5 15приводящего к выходу тиристоров на"грузки из строя из-за увеличения токов утечки в обратном направлениии снижения напряжения класса тиристоров нагрузки.Узел блокировки (фиг. 2) работаетследующим образом.При поступлении постоянного напряжения на первый и четвертый выводыузла блокировки 3 тиристор 12 отпирается током управления, протекающим.через ограничивающий резистор 13, управляющий резистор 5 и блокирующийдиод 14. Б результате на втором выводе узла блокировки появляется напряжение, обеспечивающее заряд конденсаторов ФормирователяВ случае пробоя транзисторного ключа Формирователя третий вывод и четвертый вывод узла блокировки замыкаются между собой,В результате ток управления тиристора 12 шунтируется через шунтирующийдиод 15 и тиристор 12 закрывается,поскольку его анодный так имеет пульсирующую Форму со снижением до нуля.При запирании тиристора 12 связь первого вывода со вторым выводом узлаблокировки 3 обрывается.Узел блокировки (Фиг. 3) работаетследующим образом,Оптотиристор 17 открывается токомуправления, проходящим через ограничивающий резистор 18 и стабилитрон 20,При пробое транзисторного ключа 9третий и четвертый выводы узла блокировки замыкаются между собой и шунтирующий диод 19 шунтирует управляющие электроды оптотиристора 17, врезультате чего он закрывается.Узел блокировки (Аиг. 4) работаетследующим образом. При подаче напряжения на первый и четвертый выводы узла блокировки транзистор 21 открывается током ограничивающего резистора 22 через блокирующий диод 24. Напряжение на втором выводе узла блокировки стабилизи. рована и практически равно напряжению стабилизации стабилитрона 23. Б случае пробоя транзисторного ключа 9 шунтирующий диод 25 закорачивает стабилитрон 23 и транзистор 21 закорачивается. 1Применение формирователя импульсов повышает надежность управления тиристорами преобразователя. 5 10 15 20 25 30 6из обр ет енияи Составитель .В.Якимоведактор Н.Горват Техред М.Ходанич, Корректор Т.Палий Заказ 3149 Тираж бб ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, Подписноепо изобретениям и открытиям при/ 1599973 81ду узла блокировки, катод - к второ- п-р-п-транзисторе, ограничивающем му выводу, второй вывод ограничиваю- резисторе, шунтирующем диоде, стабищего резистора соединен с анодом шун- литроне и блокирующем диоде, причем тирующего диода и плюсовым управляю- коллектор транзистора совместно с5щим выводом оптотиристора, минусовой первым выводом ограничивающего резисвывод которого соединен с катодом тора подключен к первому выводу узла стабилитрона, анод которого соединен блокировки, эмиттер - к второму вывос четвертым выводом узла блокировки, ду, второй вывод ограничивающего реа катод шунтирующего диода соединен 10 зистора соединен с катодом стабилиа. третьим выводом узла блокировки, трона, анодом блокирующего диода и4. Формирователь импульсов по п. 1; анодом шунтирующего диода, катод коо т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с торого соединен с третьим выводом узцелью стабилизации амплитуды выходных ла блокировки, катод блокирующего диимпульсов и исключения искажений на ода - с базой транзистора, анод стапряжения источника переменного напря- билитрона соединен с четвертым вывоженияузел блокировки выполнен на дом узла блокировки.