Формирователь импульсов управления силовыми тиристорами преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН А 1 151)5 Н 0 08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ аярон имф мощ ретеудлиф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯЧПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРЬф 1130979, кл, Н 02 М 1/08, 1984Авторское свидетельство СССРУ 1347171, кла Н 03 К 5/12, 1987(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ СИПОВЬИИ ТИРИСТОРАМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано для формированияпульсов управления тиристораминых преобразователей, Цель изобния - обеспечение возможности,80163695 нения линий связи между силовой частью преобразователя и системой управ" ления без снижения параметров управляющих импульсов, Для этого с помощью конденсатора 8 и транзистора 3 на обмотке 21 трансформатора 18 формируется прямоугольный импульс, Форсирующ часть импульса с крутым передним ф том формируется с помощью конденсатора 9 и транзистора:4При этомфза счет того, что первичные обмотки 23 трансформаторов 22 выходных ячеекЧ соединены согласно и последовательно и подключены параллельно вторичной обмотке 21 трансформатора 18, выходные ячейки могут быть сколь угодно удалены от системы управления, в результате чего достигается удобство компоновки при конструировании, 1 ил,Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления тиристорами мощныхвысоковольтных статических преобразователей электрической энергии, например автономных инверторов и импульсных преобразователей, имеющихпринудительную емкостную коммутациюи последовательное и параллельноесоединение тиристоров в плечах,Целью изобретения является обес"лечение возможности удлинения линийсвязи между силовой частью преобразователя и системой управления безснижения параметров управляющих импульсовНа чертеже представлена принципиальная схема формирователя импульсов управления силовыми тиристорамипреобразователя,Формирователь содержит источник 1питания, источник 2 управляющих сиг-,налов, транзистор 3 и транзистор 4выходных ячеек, резистор 5 и первый7 и второй 6 резисторы выходных ячеек, конденсатор 8 и конденсатор 9выходных ячеек, диод 10 и диоды 1114 выходных ячеек, тиристорный оптрон 15 со светодиодом 16 и фототиристором 17, выходной трансформатор18 с основной 19, перемагничивающей20 и вторичной 21 обмотками и трансформатор 22 с первичной 23, первой24 и второй 25 вторичными обмотками,Конденсатор 8 подключен между началом основной 19 и концом перемагничивающей 20 обмоток выходного транс"форматора 18, конец основной обмотки19 выходного трансформатора 18 соединен с коллектором транзистора 3и первым выводом резистора 5, конецперемагничивающей обмотки 20 выходного трансформатора 18 подключен ккатоду диода 10, начало перемагничивающей обмотки 20 выходного трансформатора 18 подключено к аноцу фототиристора 17 оптрона 15, второй вывод резистора 5 соединен с анодомсветодиода 16 оптрона 15, отрица".тельный вывод источника 1 питанияподключен к эмиттеру транзистора 3,аноду диода 10, катоду светодиода 16и катоду фототиристора 17 оптрона 15,положительный вывод источника 1 питания подключен к началу основнойобмотки 19 выходного трансформатора1 8,выход источника 2 управляющих сиг" 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 валов подключен к переходу база"эмиттер транзистора 3, вторичная обмотка 21 выходного трансформатора 18соединена параллельно с последовательно и согласно соединенными первичными обмотками 23 выходных трансформаторов 22 выходных ячеек, количество которых равно количеству силовых тиристоров, в каждой выходнойячейке начало первой вторичной обмотки 24 выходного трансформатора 22 соединено с катодом первого диода 12,конец первой вторичной обмотки 24выходного трансформатора 22 соединенс началом второй вторичной обмотки25 выходного трансформатора 22, базой транзистора 4 и анодом второгодиода 14, конец второй вторичной обмотки 25 выходного трансформатора соединен с анодом диода 11 и катодомдиода 13, катод диода 11 соединен сколлектором транзистора 4 и первымвыводом конденсатора 9, анод диода13 соединен с вторым выводом конденсатора 9, анодом диода 12, первым выводом резистора 7 и катодом силовоготиристора преобразователя, эмиттертранзистора 4 соединен с первым выводом резистора 6 и катодом диода14, вторые выводы резисторов б и 7подключены к управляющему электродусилового тиристора преобразователя,Формирователь импульсов управления тиристорами преобразователя работает следующим образом,При включенном источнике 1 питания и выключенном первом транзисторе 3 светодиод 16 и фототиристор 17оптрона 15 оказываются включеннымии конденсатор 8 заряжается через перемагничивающую обмотку 20 выходноготрансформатора 18 до напряжения источника:1,/4При этом в выходных ячейках заряжается конденсатор 9 по цепи: начало обмотки 24 выходноготрансформатора 22, обмотка 24, обмотка 25 выходного трансформатора 22,диод 11, конденсатор 9, диод 12Коцценсатор 9 заряжается до величинысуммарного напряжения вторичных обмоток 24 и 25 выходного трансформатора 22, При этом выходной трансформатор 18 и выходные трансформаторы22 перемагничиваются При поступлении запускающего сигнала на входтранзистора 3 он включается, Светодиод 16 и фототиристор 17 оптрона 156953 Б формирователе импульсов управ-,ления тиристорами преобразователя резистор 5 служит для ограничения токасветодиода 16 аптрона 15, резистор 6ограничивает ток управляющего перехода силового тиристора с учетом разброса сопротивлений управляющих переходовтиристоров, резистор 7 включен для повышения помехоустойчивостисилового тиристора, Для ограничениябазового тока транзистора 4 междуего базой и анодом диода 14 можетбыть включен резистор, шунтированныйФорсирующим конденсатором, Вторичнаяобмотка 21 выходного трансформатораи первичные обмотки 23 выходныхтрансформаторов 22 могут быть выпол., нены в виде кабеля, пропущенного20 сквозь тороидальные сердечники этихтрансформаторов,Формирователь импульсов можетиспользоваться для включения как одиночных тиристоров, так и групп парал"25 лельно последовательно и последовательно-параллельно соединенных тиристоров,Кроме того, промежуточная трансформаторная связь позволяет повыситьпомехоустойчивость формирователяимпульсов за счет снижения проходнойемкости узла гальванической развязкии иметь большее количество вариантовкомпоновки преобразователя в целом35при конструировании за счет возможности удлинения линий связи междусиловой частью преобразователя и узлами системы управления, Удлинениелиний связи в предлагаемом формирова40 теле возможно осуществить в узлегальванической развязки без снчженияпараметров вклочающих импульсов, таккак Формирование форсирующей частиимпульса с крутым фронтом осуществ45лено на вторичной стороне узла галь"ванической развязки, В прототипеудлинение линий связи узла гальванической развязки оказывает влияниена форму, особенно Фронт, формируеф При этом включается транзистор 4за счет протекания по его переходубаза-эмиттер тока по цепи: началовторой вторичной обмотки 25 выходного трансформатора 22, переход базаэмиттер транзистора 4, резисторы 6 и7, шунтирующий управляющий переходсилового тиристора, диод 13, втораявторичная обмотка 25 выходного трансформатора 22После вквочения транзистора 4 конденсатор 9 разряжаетсячерез резистор 6 и управляющий переход силового тиристора, формируяФорсирующую часть импульса включения1тиристора с крутым фронтом, При разряде конденсатора 9 до напряжения несколько ниже напряжения на второй; вторичной обмотке 25 выходного тран сформатора 22 открывается диод 4,По управляющему переходу силовоготиристора протекает ток поддерживающей части импульса включения по цепи:начало второй вторичной обмотки 25 выходного трансформатора 22, диод 14(частично ток протекает по переходубаза ". эмиттер транзистора 4), резистор 6, управляющий переход силового тиристора, диод 13, вторая вторичная обмотка 25 выходного трансформатора 22, Выходные трансформаторы 18 и 22 перемагничиваются Поокончании запускающего сигнала выключаются транзисторы 3 и:4 На управляющем переходе сформированимпульс включения оптимальной формы скрутым передним фронтом Затем конденсатор 8 вновь заряжается от источника 1 питания через перемагничивающую обмотку 20 выходного трансФорматора 18 до напряжения источника1 питания, а конденсатор 9 заряжается до суммарного напряжения вторичных обмоток 24 и 25 выходного трансформатора 22В результате изменениесостояния магнитных цепей выходныхтрансформаторов 18 и 22 происходитблизко к предельному циклу петли гистерезиса,мого импульса,50 55 5 163 выключаются, По основной обмотке 19 выходного трансформатора 1 8 протека ет ток разряда конденсатора 8 через транзистор 3 и диод 10 и ток источни-. ка 1 питания через транзистор:3 На вторичных обмотках 24 и 25 выходных трансформаторов 22 выходных ячеек формируются импульсы напряжений прямоугольной формы,Формула из об ре тени я Формирователь импульсов управле ния силовыми тиристорами преобразова теля, содержащий источник питания, положительный вывод которого связан с одним выводом основного конденсатора, другой вывод которого соединен1636953 1 О 20 25 Составитель;А,Меркулова . Техред А.Кравчук Корректор Н.Ренская Редактор: О,Юрк овецка я Заказ 822 Тираж 387 Под пи сно еВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 1 К 11 Т СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. А/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гик;п 1 ииа,101 с катодом диода и концом перемагничивающей обмотки основного импульсного трансформатора, начало которойчерез управляемый ключ соединено санодом диода и отрицательным выводомисточника питания, управляющий входуправляемого ключа соединен с коллектором управляющего транзистора,соединенным с концом основной обмотки основного импульсного трансформатора, начало которой соединено с одним выводом конденсатора, эмиттеруправляющего транзистора соединен сотрицательным выводом источника пи"тания, а базас источником управляющих сигналов, и выходные ячейкипо числу силовых тиристоров, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности удлинения линий связи между силовой частьюпреобразователя и системой управления беэ снижения параметров управляющих импульсов, управляемый ключвыполнен в виде тиристорной оптопары,анод фототиристора которой соединенс началом перемагничивающей обмоткиосновного импульсного трансформатора,катод с отрицательным выводом источника питания, с которым также соединен катод светодиода тиристорнойоптопары, анод которого через резистор соединен с коллектором управляющего транзистора, а каждая выходная ячейка содержит импульсный трансформатор с двумя вторичными и однойпервичной обмотками, четыре диода,конденсатор, транзистор и два ре зистора, причем первичные обмотки им"пульсных трансформаторов всех выходных ячеек соединены последовательнои подключены параллельно вторичнойобмотке основного импульсного трансформатора, начало первой вторичнойобмотки импульсного трансформатора вкаждой выходной ячейке соединено сконцом второй вторичной обмотки импульсного трансформатора данной выходной ячейки, начало которой соединено с катодом первого диода даннойвыходной ячейки, иод кот:пого черезвторой диод соединен с коицом первойвторичной обмотки импульсного трансформатора и анодом третьего диода,катод которого соединен с коллектором транзистора и одним выводом кон-,денсатора, другой вывод которого соединен с анодом первого диопа, эмиттер транзистора каждой выгодной ячейки соединен с одним выводом первогорезистора данной выходной ячейки икатодом четвертого диода, анод которого соединен с базой транзистора иточкой соединения первой и второйвторичной обмоток импульсного трансформатора данной ячейки, другой выводпервого резистора предназначен дляподключения к управляющему электродусоответствующего силового тиристораи соединен с одним выводом второгорезистора, другой вывод которого соединен с другим выводом конденсатораи предназначен для подключения к катоду силового тиристора