Формирователь управляющих пачек импульсов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик л 3,/(: - .;. Г,г(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретении н открытий(72) Авторы изобретения Э,Н. Гречко, В.Е. Павленко и О.П. Алымов Институт электродинамики АН Украинской СОР(71) Заявитель5 4 ) ФОРМИРОВАТЕЛЬ УПРАВЛЯЮЩИХ ПАЧЕК ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем управления силовыми полупроводниковыми ключами (транзисторами, тиристорами) статических . преобразователейИзвестны устройства 1), осуществляющие Формирование широких пачек импульсов управления силовыми ключами. Они основаны на возбуждении и срыве колебаний магнитно-транзисторного генератора. В режиме возбуждения такие генераторы на своем выходе выдают переменное напряжение повышенной частоты, трансформируемое выходным трансформатором, выпрямляемое и подаваемое на управляющий электрод силовых полупроводниковых ключей в качестве управляющего импульса.Однако воэможности применения таких устройств ограничены при необходимости регулирования длительности пачек импульсов в широких пределах,Известны формирователи 2),состоящие иэ трансформаторов с выпрямителями и диодно-транзисторных коммутаторов, подключенных к высокочастотному генератору. При этом высокочастотный генератор работает в непрерывном режиме, а длительностьуправляющей пачки импульсов определяется временем воздействия запускающего сигнала на базу транзисторного ключа коммутатора.Однако приведенные устройства необеспечивают необходимой помехоустойчивости силовых полупроводниковыхключей, что вызывает самопроизвольное их отпирание и следовательно аварийные режимы в силовых цепях.Наиболее близким к изобретению является формирователь управляющих импульсов пачек 3, содержащий генератор промежуточной частоты, с выходным трансформатором, второй и третий промежуточные трансформаторы со средним выводом, подключенные крайними зажимами первичных обмоток через диоды в обратном направлении к кРайним зажимам вторичной обмотки выходного трансформатора генератора, а средние выводы первичной обмотки второго трансформатора и вторичной обмотки выходного трансФорматора соединены черезтранзистор, два выпрямителя, подключенные ко вторичным обмоткам второго и третьего трансформатора, выходные зажимы выпрямителей связаны с управляющимэлектродом - катодом тиристора, шунтированным в обратном направлениивспомогательным диодом, резисторы,Недостатками таких устройств являются повышенные потери и соответственно повышенная установленнаямощность генератора промежуточнойчастоты. Кроме того, на выходе устройства имеется значительный уровеньпомех от высокочастотного наполнения управляющего импульса.Цель изобретения - снижение установленной мощности генератора промежуточной частоты и промежуточныхтрансформаторов, а также повышениепомехоустойчивости.Поставленная цель достигаетсятем, что в формирователь управляющихпачек импульсов введены дополнительный транзистор, триггер, две схемыИ, дополнительный генератор промежуточной частоты, четвертый трансформатор, третий выпрямитель, триггерШмидта, причем второй выпрямительвыполнен по мостовой схеме, средниевыводы первичной обмотки третьеготрансформатора и вторичной обмоткивыходного трансформатора генераторасоединены через дополнительный транзистор, входы транзисторов подключены соответственно к прямому иинверсному выходам триггера Шмидта,выходы первого и второго выпрямителя подключены к управляющему электроду тиристора через ограничительные резисторы, первые входы схем Иобъединены и образуют входной зажимустройства, вторые входы схем Иподключены к прямому и инверсномувыходам триггера, вход которого соединен с выходом дополнительного генератора промежуточной частоты, к,выходам схем И подсоединена крайнимизажимами первичная обмотка четвертого трансформатора, вторичная обмотка которого через третий выпрямитель подключена ко входу триггераШмидта,На чертеже приведена схема Формирователя управляющих пачек импульсов.Схема формирователя управляющихпачек импульсов состоит из генератора промежуточной частоты 1 с выходным трансформатором 2,двух промежуточных трансформаторов 3 и 4, подключенных крайними зажимами первичных обмоток через диоды 5,6 и 7,8 ккрайним зажимам вторичной обмоткивыходного трансформатора, средниевыводы обмоток соединены через транзисторы 9 и 10 двух выпрямителей11 и 12; собранные первый по нулевойсхеме на диодах 13 и 14, второй помостовой схеме на диодах 15 - 18 иподключенные ко вторым обмоткампромежуточных трансформаторов, выходные их зажимы через ограничи тельные резисторы 19 и 20 подключенык управляющему электроду - катодусилового тиристора 21, шунтированному по входу в обратном направлениивспомогательным диодом 22, второгогенератора промежуточной частоты 23,который через триггер 24 подключенко вторым входам схем И 25 и 26,первые входы которых объединены и 20 образуют входной зажим устройства27, четвертый трансформатор 28,первичная обмотка которого подсоединена к выходам схем И 25 и 26, а вторичная обмотка через выпрямитель 29подключена ко входу триггера 1 йаид 15 та 30.Устройство работает следующимобразом,Входной сигнал формирователя управляющих импульсов поступает назажим 27. На вход триггера 1 йиидта 30он передается путем модуляции повышенной промежуточной частоты от генератора 23 через триггер 24, двесхемы И 25 и 26, трансформатор 28и демодуляции выпрямителем 29. Нулевому сигналу на входном зажиме 27соответствует закрытое состояниесхем И 25 и 26 и соответственно наличие нулевого сигнала навходе триггера Шмидта. При единичном сигнале на зажиме 27 осуществляется синхронное противофазноепереключение схем И 25 и 26 с повышенной промежуточной частотой,.чтоприводит к появлению единичного сигнала на выходе триггера ВМидта. На- "личие единичного или нулевого сигнала на входе триггера Шмидта приводитк появлению единичного сигнала наего прямом или инверсном выходе и40 соответственно к включению транзистора 9 или 10. Последние совместнос диодами 5 - 8 образуют два диодно-транзисторных коммутатора свключенными на выходах трансформа 45 торами 3 и 4 и выпрямителями 11 и 12.При нулевом сигнале на выходном зажиме 27 устройства открыт транзистор 10 и закрыт транзистор 9,трансформатор 4 подключен через диоды 7и 8 к выходному трансформатору 2генератора промежуточной частоты 1,к управляющему электроду - катодутиристора 21 через ограничительныйрезистор 20 приложено отрицательноенапряжение выпрямленное диодами 1518 и ограниченное на входе тиристора диодом 22. При единичном сигналена входном зажиме устройства транзистор 10 закрыт, а транзистор 9открыт, к генератОру промежуточнойчастоты 1 подключен через диоды 5 и6 трансформатор 3, к управляющемуэлектроду - катоду тиристора 21 приложено через ограничительный резистор 19 положительное напряжение, вып 65 рямленное диодами 13Таким936270 Формула изобретения 45 образом диодно-транзисторные коммутаторы работают попеременно. Если в противопоставленном устройстве на резисторе 20 рассеивается повышенная мощность, так как токи через него протекают под воздействием двух сог ласно выпрямленных напряжений с обоих выпрямителей, то в предлагаемом формирователе к ограниченному резистору прикладывается только напряжение выпрямителя 11 и соответственно рас 1 Ч: . сеивается мощность - Ч . Одна изН,10стоек выпрямителя 12, например диоды 17 и 18 и вспомогательный диод 22 выполнены на германиевых диодах, а выпрямитель 11 и диоды 15 и 16 второго выпрямителя 12 выполнены на .кремниевых диодах, отличающихся от германиевых диодов повышенным падением напряжения в проводящем направлении. Это исключает возможность подмагничивания промежуточных трансформаторов 3 и 4. Так, при выработке положительного напряжения под воздействием напряжения первого выпрямителя ток, через резистор 20 замыкается через германиевые диоды 17 и 18, минуя вторичную обмотку трансформатора 4. Соответственно ,под действием напряжения второго выпрямителя ток на резистор 20 попадает через диод 22, минуя вторичные обертки трансформатора 3.Основным технико-экономическим показателем эффективности предлагаемого устройства является снижение 35 уровня помех на входе устройства и тем самым повышение надежности работы мощных преобразующих тиристорных структур, а также уменьшение установленной мощности генератора проме жуточной частоты и промежуточных трансформаторов. Формирователь управляющих пачек импульсов, содержащий генератор промежуточной частоты с выходным трансформатором, второй и третий промежуточные трансФорматоры со средним,выводом, подключенные крайними зажимами первичных обмоток через диоды в обратном направлении к крайним зажимам вторичной обмотки выходного трансформатора генератора, асредние выводы первичной обмоткивторого трансформатора и вторичнойобмотки выходного трансформатора сое.динены через транзистор, два выпрямителя, подключенные ко вторичным.обмоткам второго и третьего трансформаторов, выходные зажимы выпрямителей связаны с управляющим электродом - катодом тиристора, шунтированным в обратном направлении вспомогательным диодом, резисторы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения установленной мощностигенератора промежуточной частотыи промежуточных трансформаторов., атакже повышения помехоустойчивости,введены дополнительный транзистор,триггер, две схемы И, дополнительныйгенератор промежуточной частоты,четвертый трансформатор, третий выпрямитель, триггер ИМидта, причемвторой выпрямитель выполнен по мостовой схеме, средние выводы первичной обмотки третьего трансформатораи вторичной обмотки выходного трансформатора соединены через дополнительный транзистор, входы транзисторов подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггераВМидта, выходы первого и второговыпрямителей подключены к управляющему электроду тиристора через ограничительные резисторы, первые входысхем И объединены и образуют входнойзажим устройства, вторые входы схемИ подключены к прямому и инверсномувыходам триггера, вход которогосоединен с выходом дополнительногогенератора промежуточной частоты,к выходам схем И подсоединена крайними зажимами первичная обмоткачетвертого трансформатора, вторичнаяобмотка которого через третий выпрямитель подключена ко входу триггераМкидта. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 474083, кл. Н 02 М 1/08, 1976.2. Авторское свидетельство СССР9 418945 кл. Н 02 М 1/08, 1975.3. Блох Г.М. и Седов К.Н. Выходные устройства систем управления тиристорами. Труды ВНИИЭМ, т. 41,1974, с. 196-203, рис. 3.936270 Накрь н Соста Техре ель 0 ПекГриценк орректорА Митров дакто писноеССР 4 л ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная Закаэ 4243/68ВНИИПИпо113035, Мо ираж 721ГосУдарствен елам изобретква, Ж, Р ого комитета ний и открыт ушская наб.,