Формирователь прямоугольныхимпульсов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(51 М К, 3 с присоединением заявки Ио Н 02 М 1/08 Н 03 К 5/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытиИДата опубликования описания 3006,81 2) Авторы изобретен Каспари, В,Н. Стельмаков, В.В. Топельб и Э.З. Шенкман) Заявител осударственный научно-исследовательскийгетический институт им, Г.М. Кржижановского эн 4) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬС я к преобраз ет быть испо ульсного пи-. постоянник пита- ключ на коммутакания и люченный тносител ванный о токана упляемыйк пита" ый конни ьн позволяет ые импул ы онтами,ту при к р ке. Однако осле возникания в нагельным токоного оборуо снижает Изобретение относитс вательной технике и мож льзовано в системах имп тания.Известны формирователи го тока, содержацие источ ния с емкостным фильтром, управляемом вентиле, узел ции, датчик короткого замы неуправляемый вентиль, вк в запираюцем.направлении но тока нагрузки и шунтир цепью из источника опорно и дросселя, в котором клю равляемом вентиле, неупра вентиль, нагрузка и источ ния образуют последовател Известное устройство Формировать прямоугольн с достаточно крутымй фр также обеспечивает заши ких замыканиях в нагруз отказ узла коммутации п новения короткого замык рузке приводит к значит вым перегрузкам вентиль дования, что суцественн надежность устройства. Наиболее близкий к предлагаемомуформирователь прямоугольных импульсов содержит последовательную цепь,образованную из источника питания,управляемого от блока управления вентильного ключа, шунтированного блоком коммутации, управляюцего вентиля, шунтированного цепьюиз источника опорного тока и дросселя, и нагрузки, причем к управдяюШему электроду вентиля подключенвыход реагируюцего ор.ана, состоящий из последовательно соединенныхгенартора прямоугольных импульсов,35 элемента И, накопительного элемента,релейного элемента и элемента ИЛИ-НЕ,к первому входу элемента И подключен выход датчика напряжения, датчик короткого замыкания Г 23.2 ОБлагодаря такому схемному решению удается сформировать достаточнокрутой передний Фронт импульса нанагрузке, зафиксировать с достаточ ной точностью момент окончания импульса и тем .самым сформироватьзадний фронт, зацитить нагрузку,ограничив энергию, выделяемую в нейпри коротких замыканиях, а также 3 О обеспечить условия .для выключенияуправляемого ключа при отказе блока коммутации.Определение момента возникновения короткого замыкания на выходе формирователя осуществляется при помощи датчика короткого замыкания.При этом в момент возникновения короткого замыкания ток через датчик возрастает скачком до значения величины опорного тока.Однако при токе нагрузки, близком или равном по величине опорному току, достаточно определить момент возникновения короткого замыкания не возможно. Запаздывание при определении момента возникновения короткого замыкания приведет к неоправданному увеличению тока через управляемый вентильный ключ, что может привести к неуспешной коммутации ключа - его опрокидыванию, а формирователь при этом должен быть выведен из работы.Цель изобретения - повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, что известный формирователь прямоугольных импульсов снабжен блоком идентификации короткого замыкания, датчик короткого замыкания включен параллельно нагрузке, причем первый вход блока идентификации соединен с выходом блока управления, второй вход - с датчиком короткого замыкания, выход - с реагирующим органом, а выход генератора прямоугольных импульсов реагирующего органа соединен со входом блока управления.Блок идентификации короткого замыкания выполнен из последовательно соединенных элемента задержки и двухвходового элемента И, причем первым входом блока идентификации является вход элемента задержки, вторым входом - вход элемента И, а его выход - является выходом блока идентификации.На чертеже представлена схема предлагаемого формирователя.формирователь содержит источник 1 питания, сглаживающий дроссель 2, конденсатор 3, управляемый вентильный ключ 4 с блоком 5 коммутации,управляющий вентиль 6, включенный в запирающем направлении относительно тока нагрузки и шунтированный цепью из источника 7 опорного тока и дросселя 8, вентильный ключ 9, включеиный параллельно нагрузке 10, блок 11 управления, датчик 12 короткого замыкания, датчик 13 напряжения вентильного ключа, блок 14 идентификации короткого замыкания . и. реагирукиций орган 15. Блок 14 идентификации короткого замыкания содержит элемент 16 задержки и двухвходовый элемент И 17 а реагирующий орган состоит из генератора 18 прямоуголь.ных импульсов, двухвходового элемента И 19, накопительного элемента 20,релейного элемента 21 с. фиксациейвоздействия и двухвходового элементаИЛИ-НЕ 22.формирователь работает следующим образомПеред Формированием импульса устанавливается необходимый уровеньнапряжения импульса с помощьюисточника 1, а в цепи, состоящей изисточника 7 тока, дросселя 8, вентиля 6 устанавливается ток, несколько больший предельно допустимого то,ка нагрузки.Затем блок 11 управления выраба тывает широкий управляющий сигнална ключ 4, который через элемент 16задержки поступает также на один извходов элемента И 17, а на нагрузке10 формируется импульс напряжения, 20 амплитуда которого равна напряжениюисточника 1. Время задержки элемента 16 устанавливается равным времени нарастания напряжения на нагрузке до величины, соответствующей 25 порогу срабатывания датчика 12 короткого замыкания, при которомсигнал с выхода датчика 12 исчезает. Поэтому при пуске формирователяна выходе блока 14 идентиФикации короткого замыкания сигнал не появляется. 35 40 45 50 55 0 65 В момент возникновения короткого замыкания ток нагрузки становится равным величине опорного тока, а к дросселю 8 прикладывается напряжение конденсатора 3, а напряжение на нагрузке скачком уменьшается до нуля, что вызывает срабатывание датчика 12 короткого замыкания и на его выходе появляется сигнал. Это приводит кПоявлению сигнала на выходе элемента И 17, так как на втором входе элемента 17 присутствует сигнал блока 11 управления.На выходе генератора 18 прямоугольных импульсов появляется прямоугольный импульс, который поступа-; ет на один из входов элемента И 19. На второй вход этого элемента в этот момент подано напряжение с выхода датчика 13 напряжения, поэтому на выходе элемента И появляется сигнал, который поступает .на вход накопительного элемента 2 С, а также на один их входов элемента ИЛИ-НЕ 22, что приводит к снятию импульсов с управляемого вентиля, а через блок 11 управления и к снятию импульсов с ключа 4, включению блока 5 коммутации и ключа 9, шунтирующего нагрузкуПри нормальной работе блока коммутации за время, определяемое параметрами контура коммутации происходит включение ключа 4 и исчезает сигнал с выхода датчика 13 нап25 ряжения вентильного ключа, что далее приводит к включению вентиля б.Запрет на включение ключа 4 действует в течение времени, определяемого длительностью импульса генератора 18 прямоугольных импульсов, которое выбирается достаточным для восстановления электрической прочности нагрузки.В момент окончания импульса ГЕ- нератора 18 снимается запрет на включение ключа 4 и далее автоматически включается напряжение на нагрузке при этом процесс восстановления напряжения не отличается от процесса пуска формирователя.При отказе узла коммутации ключ 15 4 не выключается и с датчика 13 напряжения продолжается поступление сигнала и продолжается заряд накопительного элемента 20. В некоторый момент напряжение на выходе накопительного элемента становится равным порогу срабатывания релейного элемента 21, в результате чего и на втором входе элемента ИЛИ-НЕ 22 появляется сигнал, который приводит к фиксации снятия импульсов с вентиля б. Так как вентиль б включиться не глохет, то разряд конденсатора 3 в цепи, содержащей дроссель 8,продолжается. Ключ 4 выключается и к нему прикладывается напряжение обратной полярности, что предотвращает повторное его включение.При окончании рабочего импульса напряжения на нагрузке снимаются импульсы управления с ключа 4 и подаются импульсы управления на блок 5 коммутации и шунтирующий ключ 9. Блок идентификации короткого замыкания вырабатывает сигнал, запус кающий генератор 18 прямоугольных импульсов, так как на входе элемента И 17 появляется сигнал с датчика короткого замыкания 12 и продолжает действовать сигнал на втором входе в течение времени, определяемом элементом 16 задержки, Далее процесс повторяется.Введение блока идентификации короткого замыкания, а также включение датчика короткого замыкания параллельно нагрузке позволяет с высокой степенью точности определить момент возникновения короткого замыкания, что предотвращает неоправданное увеличение коммутируе. мого тока и тем самым повышает надежность.Формула изобретения1. Формирователь прямоугольныхимпульсов, содержащий последовательную цепь, образованную из источника питания, управляемого от блокауправления вентильного ключа, шунтированного блоком коммутации, управляющего вентиля, шунтированногоцепью из источника опорного тока идросселя,и нагрузкипричем к управляющему электроду вентиля подключен выхоц реагирующего органа,состоящий из последовательно соединенных генератора прямоугольныхимпульсов, элемента И, накопительного элемента, релейного элемента иэлемента ИЛИ-НЕ, к первому входуэлемента И подключен выход датчйканапряжения, датчик короткого замыкания, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности, он снабжен блоком идентификации короткого замыкания, датчиккороткого замыкания включен параллельно нагрузке, причем первыйвход блока идентификации соединенс выходом блока управления, второйвход - с датчиком короткого замыкания,выход - с реагирующим органом,а выход генератора прямоугольных импульсов реагирующего органа соединенсо входом блока управления.2. Формирователь по п.1, о.тл и ч а ю щ и й с я тем, что блокидентификации короткого замыканиявыполнен из последовательно соединенных .элемента задержки ч двухвходового элемента И, причем первымвходом блока идентификации является вход элемента задержки, вторым входом - вход элемента И, а еговыход является выходом блока идентификации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 646431, кл. Н 03 К 5/00, 1977.2. Авторское, свидетельство СССРпо заявке 9 2552555/24-07,кл. Н 02 И 1/08, 1977.Составитель О, НаказнаяТехред А,Бабинец,огор ПодписноР 5 ПП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна Тираж 730 ВНИИПИ Государственнов по делам изобретений 113035, Иосква Ж, комит откры ушская