Формирователь импульсов

Союз Советскии Социалистических Республик(22) Заявлено 23 г 3279 (21) 2730749/18-21с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -Опубликовано 231280, Бюллетень Но ИДата опубликования описания 23,1280(51) М. Кл. Н 03 К 3/335 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения А.И. Грибанов и Б.Л. Штефан Геленджикское отделение ггаучно-исследовательского института морской геофизики производственного объединения(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но для запуска мощных импульсных устройств, в частности в пультах управления пневматическими иэлуча телями упругого сигнала, используемыми при морских сейсморазве" дочных работах, и служит для согласования слаботочного источника постоянного тока с исполнитель ными импульсными устройствами большой мощности.Известна схема Формирователя импульсов, состоящая из главной цепи, в которую входит главный тирнстор и ветвь с комплексной нагрузкой (активное и индуктивное сопротивления), подключенная к источнику постоянного напряжения, отключающего тиристора, отключающего конденсатора,;р а также диода, шунтирующего ветвь нагрузки и служащего для защиты индуктивности от перенапряжений при отключении тока. Работа схемы осуществляется попеременной подачей 25 положительных импульсов тока (относительно. катода) на управляющие электроды главного и отключающего тиристора через определенные временные интервалы 1. 30 Основным недостатком схемы являет ся ее неэкономичность при заданном временном следовании управляющих импульсов в случае изменения во времени сопротивления нагрузки.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является Формирователь импульсов, содержащий тиристор, игнитрон, конденсатор, два резистора и сопротивление нагрузки.При подключении схемы к источнику постоянного тока рабочий конденсатор заряжается до величины питающего напряжения. При подаче положительного импульса тока на управляющий электрод тиристора последний отпирается и на поджигающий электрод игнитрона поступает большой импульс тока, зажигающий игнитрон, Конденсатор, заряженный до напряжения источника питания, быстро разряжается на небольшое сопротивление нагрузки, на котором появляется почти полное напряжение питания. Когда ток разряда снижается до величины, меньшей тока удержания игнитрона, последний гаснет, протекание тока через него прекращается, снова заряжается.рабочий конденсатор, устройство готово к следующему срабатыванию. Прерывателем тока в данной схеме служит игнитрон 2.К недостаткам описанного Формирователя следует отнести нестабильность работы при условии переменной во времени нагрузки при частых посылках импульса тока и высокой требуемой мощности импульса.Цель изобретения - повышение надежности работы формирователя импульсов.Поставленная цельдостигается тем, что в Формирователь импульсов, содержащий импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена, между катодом и управляющим электрбдом основного тиристора, анод которого через последовательно включенные зарядный резистор и диод :соединен с положительным выводом источника питания, накопительный конденсатор, подключенный между анодом основного тиристора и точкой соединения отрицательного вывода источника питания с нагрузкой, шунтированной защитным диодом, другой вывод которой подключен к катоду основного тиристора, и делитель напряжения, подключенный к источнику питания, введены вспомогательный тиристор, последовательно включенные между анодом вспомогательного тиристора и положительным выводом источника питания вторые зарядный резистор и диод, коммутационный и следящий конденсатор, которые включены соответственио между анодами и катодами основного и вспомогательного тиристоров, первая и вторая параллельные йС-цепочки, пороговый элемент, Формирующий диод и разрядный конденсатор, который включен между выходом делителя напряжения и источником питания, при этом первая параллельная ВС-цепочка включена между, анодом основного тиристора и катодом вспомогательного тиристора, управляющий электрод которого через последовательно соединенные вторуюпараллельную ВС-цепочку, пороговый элемент и Формирующий диод связан с выходом делителя напряжения.На фиг. 1 приведена зарядно-разрядная цепь, блок-схема на фиг. 2 то же, электрическая принципиальная схема.Блок-схема зарядно-разрядной цепи состоит из прерывателя 1 постоянного тока, емкостного накопителя 2 и следящей системы 3, которая позволяет следить за разрядом емкостного накопителя и подавать сигнал на выключение прерывателя, когда напряжение на емкостном накопителе достигает определенной величины, независимо ,от изменений сопротивления нагрузки (сопротивление нагрузки в пультах управления пневмоизлучателями может меняться во времени), так как разряд емкостного накопителя может бытьпрекращен в любой момент, то схемавысокоэкономична, надежно работаетв условиях переменной во времени нагрузки.Электрическая принципиальная схемапредлагаемой зарядно-разрядной цеписодержит импульсный трансформатор 4,прерыватель постоянного тока - основ Оной тиристор 5, управляющий электрод,которого связан с началом вторичнойобмотки импульсного трансформатора,а конец вторичной обмотки импульсноготрансформатора - с катодом основноготиристора 5, накопительный конденса тор б с зарядным резистором 7, следящую систему, состоящую из диодов 8и 9, второго зарядного резистора 10,служащего для заряда коммутационногоконденсатора 11, вспомогательного 2 О тиристора 12, в катод которого включен следящий конденсатор 13, второйэлектрод которого соединен с катодомосновного тиристора, первой параллельной КС-цепочки, состоящей из 2 конденсатора 14 и переменного резистора 15, второй параллельной ВС-цепочки, содержащей конденсатор 16 и сопротивление 17, порогового элемента (например, неоновой лампы) 18, формирующего диода 19 и разрядного конденсатора 20. Аноды диодов 8 и 9соединены с положительным выводомисточника питания, катод диода 8соединен последовательно с заряднымрезистором 7, другой конец которогосоединен с анодом основного тиристора 5. Катод диода 9 соединен с зарядным резистором 10, который, в своюочередь, последовательно соединяетсяс анодом вспомогательного тиристора 40 12 и одним из электродов коммутационного конденсатора 11, другой электродкоторого соединен с анодом основноготиристора 5. В катод вспомогательноготиристора 12 включена вторая параллельная ВС-цепочка, содержащая переменное сопротивление 15 и конденсатор 14, которая одним концом соединяется с катодом вспомогательного тиристора 12, а другим - с накопительнымконденсатором б, причем положительныйэлектрод конденсатора б подключаетсяк аноду основного.тиристора 5,отриательный электрод - к отрицательновыводу источника питания. Параллельная ЙС-цепочка одним концом соединена с управляющим электродомвспомогательного тиристора 12, адругим - с пороговым элементом 18,который, в свою очередь, соединенпоследовательно с формирующим диодоМ 93 19, анод которого соединен с положительным электродом разрядного конденсатора 20 и средней точкой делителя 21 напряжения, выполненного напеременном резисторе. Второй электродразрядного конденсатора 20 подклю 790131чен к источнику питания. Переменная во времени нагрузка 22 одним концом подключается к катоду основного тиристора 5, а другим - к минусу источника питания. Параллельно нагрузке,встречно току включен защитный диод 23, служащий для защиты от перенапряжений.Устройство работает следующим образом.При подключении цепи к источнику питания к пороговому элементу 18 прикладывается напряжение выше его порога. За счет разряда конденсатора 20 через Формирующий диод 19, пороговый элемент 18, конденсатор 16 на управляющий электрод вспомогательного тиристора 12 поступает положительный импульс и открывает его. Через резистор 10 происходит, заряд конденсаторов 11 и 13, а через резистор 7 заряжается конденсатор б, За счет постоянных времени заряда конденсаторы 11 и 13 заряжаются значительно быстрее, чем конденсатор б. После заряда конденсатора. 13, когда ток через тиристор 12 становится меньше тока удержания, который определяется выбором сопротивлений резисторов 15 и 10, тиристор 12 запирается. После этого конденсатор 13 начинает разряжаться через резистор 15 на конденсатор б. Причем, если оказывается, что разница напряжений между делителем 21 напряжения и напряжением на конденсаторе 13 превышает пороговое напряжение зажигания элемента 18, то тиристор 12 открывается вторично, снова заряжается конденсатор 13 и запирается тиристор 12. Исключение повторного открывания тиристора 12 обеспечивается выбором величины емкости конденсатора 16 и сопротивления 17. Наконец, конденсатор б заряжается до напряжения, близкого к источнику питания. Схема готова к работе. При поступлении положительного импульса на управляющий электрод основного тиристора 5 он открывается, конденсатор б начинает разряжаться на нагрузку 22. При этом конденсатор 13 также начинает разряжаться через резистор 15. В момент, когда разность между напряжениями на средней точке делителя 21 и напряжением на конденсаторе 13 достигает величины зажигания элемента 18, на управляющую цепь тиристора 12 посту" пает положительный импульс, тиристор 12 открывается. Конденсатор 11 через тиристор 12, конденсатор 13 и тиристор 5 начинают разряжаться. Ти" ристор 5 запирается и схема возвращается в исходное состояние.Формула изобретенияФормирователь импульсов, содержащий импульсный трансФорматор, вторичная обмотка которого подключенамежду катодом и управляканим электродом основного тиристора, анод которого через последовательно включенные зарядный резистор и диод соединен с положительным выводом источни.ка питания, накопительный конденсатор, подключенный между анодом основного тиристора и точкой соединения отрицательного вывода источнипитания с нагрузкой, шунтированнойзащитным диодом, другой вывод которой подключен к катоду основноготиристора, и делитель напряжения,подключенный к источнику питания,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения стабильности работы, в него введены вспомогательный тиристор,последовательно включенные между анодом вспомогательноготиристора и положительным выводомисточника питания вторые зарядныйрезистор и диод, коммутационный иследящий конденсатор, которыевключены соответственно между анодами и катодами основного и вспомогательного тиристоров, первая и вторая параллельные КС-цепочки, пороговый элемент, Формирующий диод и разрядный конденсатор, который включен между выходом делителя напряжения и источником питания, при этомпервая параллельная ВС-цепочка вклю"чена между анодом основного тиристора и катодом вспомогательного тирИстора, управляющий электрод которого через последовательно соединенные вторую параллельную КС -цепоч- .ку, пороговый элемент и Формирующийдиод связан с выходом делителя напряжения.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1.шиллинг В. Тиристорная техника;Л., "Энергия",1971, с.249,рис. 133 а.2. Королев Ю.Н. Мириторы, И.,790131 Составитель Л. КолосковПарасюн Техред С.Мигунова Корректор М, Вигула дактор сн Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 9058/57 ВНИИП по 113035, Тираж 995 ПодпиГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийосква, )Х, Раушская наб., д. 4/