Формирователь импульсов для управления тиристорным коммутатором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 03 К 17/56, 17/ НИЕ ИЗОБРЕТ ЕЛЬСТВ хронизированных с током нагрузки, или импульсов, сформированных с использованием напряжения питания и тока нагрузки. Формирователь импульсов содержит источник 1 переменного напряжения, тиристорный коммутатор 2, нагрузку 4, датчик 5 напряжения, источник 6 опорных напряжений, компаратор 9 напряжений, шину 10 логической "1", элементы И - НЕ 11, 12, формирователь 14 импульса при включении источника питания, О-триггер 19 и выходные блоки 20, 23. С целью достижения цели изобретения в устройство введены преобразователь 3 тока в напряжение, компараторы 7, 8 и 13 напряжения, элементы И 15, 16, 21, 22, элемент ИЛИ 19., трехпозиционный двухполюсный переключатель 18, что позволяет формировать импульсы с использованием напряжения питания и тока нагрузки или импульсы, синхронизированные с током нагрузки. 2 ил. О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Институт проблем энергосбереженияАН УССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1330746, кл. Н 03 К 17/56, 1986,Авторское свидетельство СССРМ 1354410, кл. Н 03 К 17/56, 1986,(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯУПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ КОММУТАТОРОМ(57) Изобретение относится к импульснойтехнике, в частности к преобразовательнойтехнике. Цель изобретения состоит в расширении функциональных воэможностей формирователя путем управления тиристорнымкоммутатором при помощи импульсов, син 660167 А 1Изобретение относится к импульсной технике и электронике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в преобразователях переменного напряжения в переменное, а также в различных устройствах автоматики,Целью изобретения является,расширение функциональных возможностей путем формирования управляющих импульсов, синхронизированных с током нагрузки, С напряжением источника питания, а также их комбинации.На фиг.1 приведена функциональная схема формирователя импульсов для управления тиристорным коммутатором; на фиг,2 - временные диаграммы токов и напряжений в различных точках этой схемы, иллюстрирующие его работу, когда пере- ключатель находится в первом положении.Формирователь импульсов для управления тиристорным коммутатором содержит источник 1 переменного напряжения, тиристорный коммутатор 2, преобразователь 3 тока в напряжение, нагрузку 4,датчик 5 напряжения, источник 6 опорных напряжений, компараторы 7 - 9 и 13 напряжения, шину 10 логической "1", элементы И - НЕ 11 и 12, формирователь 14 импульса при включении источника питания, элементы И 15, 16, 21 и 22, элемент ИЛИ 17, трехпозиционный двухполюсный переключатель 18, О- триггер 19, выходные блоки 20 и 23 01 - напряжение источника питания нагрузки; О 2 - напряжение на выходе преобразователя 3 тока в напряжение; т - время),В формирователе датчик 5 напряжения включен параллельно источнику 1 переменного напряжения, к которому подключена нагрузка 4. И н верти рующий вход первого компаратора 9 напряжения соединен с первым выходом источника 6 опорных напряжений, а неинвертирующий. - с выходом датчика 5 напряжения, Вход формирователя импульса при включении источника питания соединен с шиной 10, й-вход О-триггера 19 соединен с выходом формирователя 14 импульса при включении источника пита, ния, Выходы первого 20 и второго 23 выходных блоков соединены соответственно с первым и вторым входами тиристорного коммутатора 2, выход преобразователя 3 тока в напряжение соединен через нагрузку 4, источник 1 переменного напряжения и тиристорный коммутатор 2 с его входом, а его второй выход соединен с инвертирующим входом второго 7 и неинвертирующим входом третьего 8 компараторов напряжения, второй, третий, четвертый выходы источника 6 опорных напряжений соединены соот 45 В качестве преобразователя тока в напряжение могут быть использованы, например, шунт, трансформатор тока, нагруженный на небольшое активное сопротивление, трансреактор и т.д. Выходные 50 блоки формирователя могут быть выполнены аналогично прототипу или по другим известным схемам.Предлагаемый формирователь работает в трех режимах, которые выбираютса с 55 помощью переключателя 18. В.первом ивтором положениях переключателя синхронизация управляющих импульсов осуществляется по току нагрузки; в третьем положении - по напряжению источника питания нагрузки. 101520 253040 ветственно с неинвертирующим входом второго, с инвертирующим входом третьего, с неинвертирующим входом четвертого компараторов 7, 8 и 13 напряжений, При этом инвертирующий вход компаратора 13 напряжений соединен с выходом датчика 5 напряжения, выход второго компаратора 7 напряжения соединен с первым входомпервого элемента И-НЕ 11, выход третьего компаратора 8 соединен с первым входом второго элемента И - НЕ 12, вторые входы первого и второго элементов И - НЕ 11 и 12 соединены с шиной 10 логической "1", выходы первого и второго элементов И-НЕ 11, 12соединены с первыми входами первого 15 ивторого 16 элементов И и с первыми неподвижными контактами трехпозиционного двухполюсного переключателя 18, а выходыпервого 15 и второо 16 элементов И соединены соответственно с вторыми неподвижными контактами первого и второго полюсов переключателя 18, Выход первого компаратора 9 напряжения соединен с первым входом логического элемента ИЛИ 17, с вторым входом первого логического элемента И 15 и с третьим неподвижным контактом второго полюса переключателя 18.Выход четвертого компаратора 13 напряжения соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ 17, с вторым входом второгоэлемента И 16 и с третьим неподвижнымконтактом первого полюса переключателя 18. Вход Я О-триггера 19 соединен с общей шиной, вход С - с шиной 10 логической "1", вход С - с выходом элемента ИЛИ 17, а его прямой выход- с первыми входами третьего 21 и четвертого 22 элементов И, подвижныеконтакты первого и второго полюсов переключателя 18 соединены соответственно с вторыми входами третьего 21 и четвертого22 элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами первого 20 и второго 23 выходных блоков формирователя.Допустим, что переключатель 18 находится в первом положении, а напряжение источника питания нагрузки О 1 появляется в момент времени Ь (фиг,2 а), По первому переходу через нуль напряжения О 1, которому соответствует также первый переход из "1" в "0" сигнала с выхода элемента ИЛИ 17, на прямом выходе О-триггера 19 и на первых входах элементов И 21 и 22 появляется сигналов лог. "1" (фиг.2 м). В этом случае сигналы на выходах элементов И 21 и 22, соответственно, на выходах блоков 20 и 23 и на управляющих электродах тиристоров определяются сигналами на вторых входах элементов И 21 и 22 (фиг.2 но)В промежутке времени от ь до 12 ток нагрузки отсутствует и на выходах преобразователя 3 тока в напряжение(фиг.2 а) и компараторов 7 и 8 напряжения (фиг.2 д, г) присутствует сигнал лог. "0", При этом на выходах элементов И - НЕ 11 и 12 и на первых входах элементов И 15 и 16 (фиг.2 з,ж), . на первых входах и выходах переключателя 18, а также на вторых входах элементов И 21 и 22 устанавливается сигнал лог. "1". Сигналы лог. "1" на выходах элементов И 21 и 22 (фиг.2 н,с) и на выходах блоков 20 и 2 Э формируются только после первого перехода через нульнапряжения 01. Согласно диаграмме (фиг.2 а) вначале отпирается тиристор, пропускающий ток положительной полярности, затем тиристор отрицательной полярности,Таким образом, осуществляется само- запуск схемы формирователя, Длительность управляющих импульсов без учета зон срабатывания компараторов напряжения равна длительности полуволны тока на грузки,Во втором положении переключателя 18 сигналы на вторые входы элементов И 21 и 22 поступают с выходов И 15 и 16 (фиг,2 и,к). На выходах элементов И 21 и 22 эти сигналы повторяются, В данном случае длительности управляющих импульсов в зависимости от характера активно-индуктивной нагрузки может изменяться в пределах от Т/4,до Т/2, Такое управление тиристорами может быть использовано, например, в преобразователях перемен, ного напряжения в переменное с дискретным переключением ответвлений силового трансформатора, которое обеспечивает коммутацию тиристоров без бросков токов и перенапряжений;В третьем положении переключателя 18 на первые входы элементов И 21. и 22 сигналы поступают с выходов компараторов 9 и 13 напряжений. При этом импульсы управления тиристорами синхронизируются с на пряжением О, а их длительность составляет Т/2 (фиг,2 б,в).При использовании в качестве выходных блоков 20 и 23 известных(например, как у прототипа) по переднему фронту импульсов с выходов элементов И 21 и 22 может быть осуществлено также импульсно-фазовое управление тиристорным коммутатором,5 10 Формула изобретения Формирователь импульсов для управления тиристорным коммутатором, содержащий датчик напряжения, включенный параллельно источнику переменного напряжения, к которому подключена нагрузка, тиристорный коммутатор, шину логической "1", первый компаратор напряжения, инвертирующий вход которого соединен с 15 20 первым выходом источника опорных напряжений, а неинвертирующий - с выходом датчика напряжения, первый и второй элементы И - НЕ, формирователь импульса при 25 включении источника питания, вход которого соединен с шиной логической "1", О-триггер, В-вход которого соединен с выходом формирователя импульса при включении источника питания, первый и второй выход 30 ные блоки, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами тиристорного коммутатора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него вве дены преобразователь тока в напряжение, четыре элемента И, элемент ИЛИ, второй, третий и четвертый компараторы напряжений и трехпозиционный двухполюсный переключатель, причем выход пре образователя тока в напряжение соединенчерез нагрузку, источник переменного напряжения и тиристорный коммутатор с его входом, а его второй выход - с инвертирующим входом второго и неинвертирующим 45 входом третьего компараторов напряжения, второй, третий и четвертый выходы источника опорных напряжений соединены соответственно с неинвертирующим входом второго, с инвертирующим входом 50 третьего, с неинвертирующим входом чет-вертого компараторов напряжений, при этом инвертирующий вход последнего соединен с выходомдатчика напряжения, выход второго компаратора напряжения 55 соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход третьего компаратора - с первым входом второго элемента И - НЕ, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ соединены с шиной логической "1", выходы первого и второго элементов И-НЕ1660167 Составитель. Е.Суровдактор Е.Копча Техред М.Моргентал Корректо ончак Заказ 1655 Тираж 491 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбйнат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И и с первцми неподвижными контактами трех- позиционного двухполюсного переключателя, а выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с вторыми неподвижными контактами первого и второго полюсов переключателя, выход первого компаратора напряжения соединен с первцм входом логического элемента ИЛИ, с вторым входом первого логического элемента И и с третьим неподвижным контактом второго полюса переключателя, выход четвертого компаратора напряжения соединен с вторыми входами логического элемента ИЛИ и второго элемента И и с третьим неподвижным контактом первого полюса переключателя, Я-вход О-триггера соединен 5 с общей шиной, О-вход - с шиной логической "1", С-вход - с выходом элемента ИЛИ, а его прямой выход - с первыми входами третьего и четвертого элементов И, подвижные контакты первого и второго полюсов 10 . переключателя соединены соответственно свторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго выходных блоков формирователя.15