Библиотека

373827 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВйдЕТЕЛЬСТВУСсас Соеетскис Социалистичоскиа РеспубликЗависимое от авт. свидетельства-Заявлено 03,711,1970 ( 1454555/24-7)с присоединением заявки-ПриоритетОпубликовано 12,1,1973, БюллетеньДата опубликования описания 24 Л.1973 Кл, Н 02 р 13/16 Н 02 тп 1/08 Комитет оо аеласт аобретений и открытий ори Совете Министров СССРУДК 621.314,721 (088.8 вторызобретения Б начковский, В. П. Семенец, Ю. М, О Онатий кии и И. явител МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГОУПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМ Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано как для управления вентильными преобразователями, так и в других импульсных схемах, например, в вычислительной технике. 5Известны многоканальные устройства для фазового управления вентильными преобразователями содержащие в каждом своем канале нуль-орган, дифференцирующий конденсатор, формирователь импульсов, выполнен ный на транзисторе, база которого подключена через дифференцирующий конденсатор к выходу нуль-органа, и трансформаторе, первичная обмотка которого включена в качестве нагрузки транзистора, вторичная об мотка подключена через элемент сравнения к управляющим электродам силового вентиля а обмотка обратной связи включена в цепи управления транзистором.Для повышения помехозащищенности и на дежности в работе предлагаемое устройство снабжено общим для всех каналов ограничивающим элементом, подключенным к выходу каждого нуль-органа через разделительные диоды, Вторичная обмотка трансформатора 25 включена так, что импульсы, формируемые в ней при отпирании транзистора, запирают элемент сравнения, а обмотка обратной связи подключена к базе транзистора через конденсатор и диод, соединенные последователь- За но. Полярность включения ди оложна полярности отпирающ а транзистора, а общая точка к и диода соединена через резистос эмиттером транзистора.На фиг, 1 приведена электрическая схема одного из каналов описываемого устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений, питающих генератор пилообразного напряжения; на фиг. 3 - графики изменения во времени: а - фазы управляющих импульсов, б - напряжения на выходе нуль-органа, в - тока базы транзистора формирователя импульсов, г - напряжения на вторичной обмотке трансформатора формирователя импульсов и д - управляющего тока силового управляемого вентиля.Каждый канал устройства содержит нуль- орган 1, дифференцирующий конденсатор 2 и формирователь импульсов 3, выполненный на транзисторе 4, база которого через дифференцирующий конденсатор подключена к выходу нуль-органа, и трансформаторе 5, Первичная обмотка 6 трансформатора включена в качестве нагрузки транзистора 4, вторичная обмотка 7 подключена через элемент сравнения 8 к управляющим электродам силового вентиля 9, а обмотка 10 обратной связи включена в цепи управления транзистором. Выход нуль-органа зашунтирован ограничи 373827вающим элементом, в качестве которого использован, например, разделительный диод 11, включенный последовательно с общим для всех каналов источником стабилизированного напряжения. Источник стабилизированного напряжения выполнен на стабилитроне 12 с балластным резистором 13, Вторичная обмотка 7 трансформатора 5 включена так, чтобы рабочее направление входного тока элемента сравнения 8 и направление коллекторного тока транзистора 4 были одинаково ориентированы относительно одноименных (обозначенных точками) зажимов вторичной и первичной обмоток. Обмотка 10 обратной связи подключена к базе транзистора 4 через конденсатор 14 и диод 15, соединенные последовательно. Диод 15 направлен навстречу направлению отпирающего тока транзистора 4, а общая точка конденсатора 14 и диода 15 через элемент 1 б перезаряда конденсатора соединена, например, с эмиттером транзистора 4. В качестве элемента перезаряда конденсатора может быть использован резистор или диод.Устройство работает следующим образом, На вход нуль-органа 1 подаются, например, сравнивающиеся выходные сигналы генератора 17 пилообразного напряжения и источника 18 управляющего напряжения. В этом случае предлагаемое устройство может применяться для фазового управления преобразователями постоянного тока,Генератор 17 предназначен для получения опорного пилообразного напряжения, синхронизированного с сетью. Опорное пилообразное напряжение образуется на резисторе 19 за счет протекания синусоиды тока через резистор 20 и двух полусинусоид тока, сдвинутых относительно синусоиды тока на +.60 элград. и протекающих по цепям: резистор 21 - диод 22 - резистор 19 и резистор 23 - диод 24 - резистор 19. Конденсатор 2 б сглаживает точки сопряжения синусоиды и полусинусоид напряжения. Нуль-орган фиксирует моменты равенства нулю напряжения на его входе, работает в режиме переключения и при прохождении напряжения через нуль меняет свое состояние. Транзистор 2 б нуль-органа включен по схеме с общим эмиттером. В качестве нагрузки транзистора 2 б использован резистор 27, Отрицательное входное напряжение в рабочем режиме прикладывается к диоду 28. Транзистор 28 опирается за счет входного тока смещения, протекающего через резистор 29. Положительное входное напряжение прикладывается через диод 28 к базе транзистора 2 б, в результате чего последний запирается. Такая схема нуль-органа имеет высокоомный вход. Для отрицательного входного напряжения входное сопротивление определяется обратным сопротивлением диода 28, а для положительного - сопротивлением резистора 29. Это позволяет значительно уменьшить 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 мощность источника 18 напряжения управления.Выходное напряжение нуль-органа диффе.ренцируется при помощи. конденсатора 2. Импульсы тока заряда конденсатора 2 протекают через базу коммутирующего транзистора 4, Постоянная заряда определяется сопротивлением резистора 27 и емкостью конденсатора 2. Конденсатор 2 разряжается через транзистор 2 б и резистор 30, а заряжается напряжением Еь Напряжение, до которого может зарядиться конденсатор 2, определяется величиной напряжения Уст источника 12. Напряжение Уст меньше напряжения Е, поэтому в импульсах дифференцирования (заряда) отсекается задний пологий участок бв, (см, фиг, З,в). На вход транзистора проходят только начальные участки а,б, импульсов дифференцирования с задним крутым фронтом б,бзФормирователь импульсов работает в режиме переключения, поскольку минимальная величина импульсов дифференцирования выбирается так, чтобы обеспечить полное отпирание транзистора 4 формирователя импульсов при максимальном токе коллектора в нормальном режиме работы устройства. При наличии тока в базе транзистора 4 последний отпирается, в результате чего напряжение Ек прикладывается к первичной обмотке б трансформатора 5 и ток в ней начинает нарастать по экспоненциальному закону. На протяжении длительности входных импульсов управления в трансформаторе Б накапливается электромагнитная энергия, а по их окончании энергия поступает на вход элемента сравнения 8. Обратная связь в формирователе импульсов действует при запирании транзистора 4 и обеспечивает высокую крутизну заднего фронта б,б, импульсов дифференцирования (см, фиг. З,в) и переднего фронта б 4 б; импульсов гашения электромагнитной энергии трансформатора (см. фиг. З,г) на входе элемента сравнения 8, При включенном транзисторе 4 конденсатор 14 заряжается через элемент 16 перезаряда напряжением обмотки 10. При запирании транзистора 4 полярность напряжения на обмотке 10 меняется, конденсатор 14 начинает перезаряжаться через диод 1 б и резистор 30 и за счет этого увеличивается крутизна заднего фронта импульсов дифференцирования, полностью запирается транзистор 4 и обеспечивается высокая крутизна переднего фронта импульсов гашения электромагнитной энергии трансформатора. Очередной перезаряд конденсатора осуществляется опять через элемент 1 б. Емкость конденсатора 14 выбирают в несколько десятков раз меньшей емкости конденсатора 2. Резистор 1 б должен обеспечить заряд конденсатора 14 за время длительности импульсов а,б дифференцирования (см. фиг. З,в) до величины напряжения на обмотке 10, 373827Вторичная обмотка трансформатора 5 включена так, чтобы направление импульсов гашения электромагнитной энергии трансформатора совпадало с проводящими направлениями диода 31 и динистора 32 элемента сравнения 8, Рабочее направление входного тока элемента сравнения совпадает с проводящим направлением диода 31 и динистора 32, Импульсы тока гашения электромагнитной энергии трансформатора 5 поступают на резисторы 33 и 34, Амплитуда импульса на резисторе 34 сравнивается с напряжением включения динистора 32 (с напряжением уставки Уу). На управляющие электроды силового вентиля 9 пропускаются импульсы, амплитуда которых превышает уставку,Чем уже импульсы помех на входе нуль- органа (или в других цепях), тем меньше амплитуда импульсов гашения электромагнитной энергии трансформатора. Это объясняется тем, что ток намагничивания в первичной обмотке трансформатора 5 находится в экспоненциальной зависимости от длительности импульсов, а амплитуда тока импульсов гашения элктромагнитной энергии трансформатора примерно пропорциональна току намагничивания, при котором запирается транзистор, Параметры схемы выбирают так, чтобы на силовой вентиль не проходили импульсы, соответствующие помехе с максимально возможной длительностью.Помехи могут проходить в устройство и во временном промежутке, когда транзистор 4 формирователя импульсов отперт рабочим дифференцирующим импульсом агбг Такие помехи могут привести к узкому провалу тока на участке дифференцирующего импульса, когда энергии в трансформаторе 5 недостаточно для отпирания динистора 32, Для того, чтобы импульсы помехи в этом случае не приводили к ложному непропусканию через динистор импульсов гашения электромагнитной энергии трансформатора, постоянная времени разряда конденсатора 2 выбрана равной или меньшей постоянной времени гащения электромагнитной энергии трансформатора 5 на диод 31 и резисторы 33 и 34.Обмотка 35 взята из соседнего канала ипредназначена совместно с диодом 3 б для по лучения сдвоенных импульсов. Сдвоенные импульсы можно получить также за счет подключения каждого транзистора формирователя импульсов через разделительные диоды к первичным обмоткам трансформато"ов фор мирователей импульсов двух соседиих каналов. Диод 37 служит для подключения соседнего канала к выходу нуль-органа. Предмет изобретения15Многоканальное устройство для фазовогоуправления вентильными преобразователями,содержащее в каждом своем канале нульорган, дифференцирующий конденсатор, фор 20 мирователь импульсов, выполненный на транзисторе, база которого подключена черездифференцирующий конденсатор к выходунуль-органа, и трансформаторе, первичнаяобмотка которого включена в качестве на 25 грузки транзистора, вторичная обмотка подключена через элемент сравнения к управляющим электродам силового вентиля, а обмотка обратной связи включена в цепи управления транзистором, отличающееся тем,30 что, с целью повышения помехозащищенности и надежности в работе, оно снабжено общим для всех каналов ограничивающим элементом, подключенным к выходу каждогонуль-органа через разделительные диоды,35 вторичная обмотка трансформатора включена так, что импульсы, формируемые в нейпри отпирании транзистора, запирают элемент сравнения, а обмотка обратной связиподключена к базе транзистора через конден 40 сатор и диод, соединенные последовательно,причем полярность включения диода противоположна полярности отпирающего импульса транзистора, а общая точка конденсатораи диода соединена через резистор, например,45 с эмиттером транзистора,пография, пр. Сапунова, 2 алыхд каз 1427/12НИИПИ Комитета Составитель Ю. БаеваТехред Т, Курилко1312 Тираж 755 зобретений и открытий при Сов Ж, Раушская наб., д. 4/5 Изд.елам осква Подписно Министров ССС