Формирователь задержанных импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09 (И) 4),5 ) Н 03 ИЗОБР ЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПЬ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) 1 аучно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена .Трудового Красного Знамени политехническом институтеим. С.М.Кирова(56) 1. Горохов В.А Щедрин М.Б. Тиристоры в импульсных схемах М., "Советское радио", 1972, с. 211-219.2. Авторское свидетельство СССР У 913566, кл. Н 03 К 3/02, 1980. (54)(57 ) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЗАДЕРЖАННЫХ ,ИМПУЛЬСОВ, содержащий запираемьж тиристор, анод которого йодключен к .положительному полюсу источника постоянного напряжения, накопительный конденсатор, соединенный одной своей ;обкладкой с общей шиной устройства, дроссель насыщения, имеющий обмотку управления, один из выводов которой через ограничивающий резистор под,ключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения,а другойк общей точке устройства, и рабочую обмотку, первый вывод которой.присоединен к катоду запираемого тиристора, триодный тиристор, присоединенный анодом к управляющему электроду запираемого тиристора, а катодомчерез ограничиваннций резистор - кобщей шине устройства, управляющийэлектрод и катод запираемого тиристора соединены с входными шинами формирователя, последовательную цепочкузапуска триодного тиристора из резистора и конденсатора, подключеннуюмежду управляющим электродом триодного тиристора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключен к общей шине устройства, пороговый элемент с 5-образной вольт-ам-. е первой характеристикой, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения временных интервалов генери; руемых импульсов, второй вывод рабочей обмотки дросселя насыщения соединен с анодом порогового элемента, ка-тод которого присоединен к первому выводу нагрузки, а третий вывод ра-. бочей обмотки дросселя насыщения под- клюЧен к второй обкладке накопительиого конденсатора, а также дополнительно введенрезистор,присоединенный; :одним койцом к катоду запираемого Ютиристора, а другим - к общей шине(Ь ;устройства.1 113892Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования задержанных импульсов в устройствах временной задержки либо для формирования задержанных импульсов управления тиристорами в устройствах преобразовательнойтехники,Основными требованиями, предъяв"ляемыми к такого рода формирователям, 10являются помехоустойчивость, временная стабильность длительности задержки, повьппенная выходная мощность.Известны формирователи импульсовна запираемых по управляющему электроду тиристорах, формирующие прямоугольные импульсы напряжения в активной нагрузке, и которые могут использоваться как формирователи задержанных импульсов Г 13.20Недостатком устройств является ихнизкий КПД.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является уст-ройство, содержащее запираемый тиристор, анод которого подключен к положительному полюсу источника питания,накопительный конденсатор, соединенный одной своей обкладкой с общейточкой устройства, дроссель насьпцения, имеющий обмотку управления, одиниз выводов которой 4 ерез ограничительный резистор подключен к положительному полюсу источника питания, адругой - к общей точке устройства, ирабочую обмотку, первый вывод которой присоединен к катоду запираемоготиристора, триодный тиристор, присоединенный анодом к управляющемуэлектроду запираемого тиристора, а40катодом через ограничительный резистор - к общей точке устройства, последовательная цепочка из резистораи конденсатора, подключенная междууправляющим электродом триодного ти-,45ристора и первым выводом нагрузки,второй вывод которой подключен к общей шине,и пороговый элемент с 5-образной вольт-амперной характеристикой, включенный между нагрузкой иточкой соединения дросселя и конденсатора 1.21.Однако известный формировательимеет ограниченный диапазон длительности задержки, который определяетсярежимом работы запираемого тиристора, так. как длительность временнойзадержки зависит прежде всего от то"ка в зарядной цепи, т.е. тока через 6 2тиристор.Интервал токов через запирае"мый тиристорограничен содной сторонытоком удержания тиристора, а с другой - током выключения. Поэтому увеличение длительности задержки, связанное со снижением тока в цепи,ухудшает условия включения тиристора, так как ток через тиристор становится ниже тока удержания. В своюочередь, уменьшение длительности задержки связано с ростом тока в зарядной цепи и может привести к превышению этого тока над током выключения тиристора, т.е. к нарушению условий выключения последнего.Кроме того, в момент включения порогового элемента и выключения запираемого тиристора накопленная энергия в индуктивности дросселя препятствует выключению тиристора и,чембольше ток заряда емкости к этомумоменту, тем труднее становится выключение тиристора.Целью изобретения является расширение временных интервалов генерируемых импульсов формирователя присохранении высокой стабильности длительности задержки,Поставленная цель достигается тем,что в формирователе, содержащем запираемый тиристор, анод которого подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, накопительный конденсатор, соединенный одной своей обкладкой с общей шинойустройства, дроссель насьпцения,имею"щий обмотку управления, один из выводов которой через ограничивающийрезистор подключен к положительномуполюсу источника постоянного напряжения, а другой - к общей точке устройства и рабочую обмотку, первыйвывод которой присоединен к катодузапираемого тиристора, триодный тиристор, присоединенный анодом к управляющему электроду запираемого тиристора; а катодом через ограничивающий резистор - к общей шине устройст"ва, управляющий электрод и катод запираемого тиристора соединены свходными шинами формирователя, последовательную цепочку запуска триодного тиристора из резистора и конденсатора, подключенную между управляющим электродом триодного тиристора и первым выводом нагрузки, второйвывод которой подключен к общей шинестройства, пороговый элемент с 5-образной вольт-амперной характеристи6 4 электродом триодного тиристора 7 ипервым выводом нагрузки 6. Обмоткауправления д -е дросселя 3 насьпценияприсоединена одним выводом ),(фиг.1)через ограничивающий резистор 12 кположительному полюсу источника 1постоянного напряжения, а вторым выводом Ь (фиг.1) - к общей точкеустройства. Между катодом запираемого тиристора 2 и общей точкой устройства подключен дополнительно резистор 12. Выводы управляющего электро-да и катодозапираемого тиристора являются входными выводами формирователя.На фиг,2 показаны эпюры 13 и 14 напряжения на накопительном конденсаторе и напряжения в нагрузке соответственно,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии напряжение на накопительном конденсаторе 4 равно нулю, В момент времени С (фиг.2) приходит запускающий импульс на(точка и) запираемого тиристора 2,Запираемый тиристор 2 открывается,Резистор 11 обеспечивает надежноеего включение, поскольку,сопротивление ненасыщенного дросселя 3 велико,и ток через запираемый тиристор 2определяется в начальный момент времени сопротивления резистора 11.Приэтом возможно повьппение длительностизадержки схемы за счет увеличениячисла витков рабочей обмотки дросселя 3, так как повышение его сопротивления не ухудшает условия включения тиристора 2.В момент времени 1 (фиг.2) дроссель 3 насыщается, и сопротивление цепи заряда накопительного конденсатора 4 резко уменьшается. С этого момента времени (,) происходит быстрый заряд накопительного конденсатора 4 через зарядное сопротивление насьпценного дросселя 3. В момент времени 1 (фиг.2) напряжение на накопительном конденсаторе 4 достигает порогового значения - напряжения включения динистора 5, Динистор 5 включается. Скачок напряжения на нагрузке 6, возникающий вследствие открывания динистора 5, через последовательную цепочку, состоящую из резистора 9 и конденсатора 10 цепи запуска триодного тиристора 7, прикладывается к управляюшему электроду ти 3 113892кой, второй вывод рабочей обмоткидросселя насыщения соединен с анодомпорогового элемента, катод которогоприсоединен к первому выводу нагруз-ки, а третий вывод рабочей обмотки5дросселя насьпцения подключен к второй обкладке накопительного конденсатора, а также дополнительно введенрезистор, присоединенный одним концом к катоду запираемого тиристора,а другим - к общей шине устройства.На фиг.1 изображена принципиальная схема формирователя задержанныхимпульсов; на фиг.2 - эпюры напряжения.5Формирователь содержит источник 1постоянного напряжения, запираемыйтиристор 2, дроссель 3 насьпцения,имеющий обмотку управления с)-е ирабочую обмотку, состоящую из двухчастей а- с и с-Ь , включенных согласно,накопительный конденсатор. 4,пороговый элемент с 5 -образпой .вольт-амперной характеристикой, например динистор 5 нагрузку бф триодный тиристор 7, ограничивающий ре-цепь управляющий электрод - катодзистор 8, резистор 9 цепи запускатриодного тиристора, конденсатор 10цепи запуска триодного тиристора,резистор 1 между катодом запираемо 30го тириатора и общей точкой устройства и ограничивающий резистор 12 обмотки управления дросселя насьпцения.Анод запираемого тиристора 2 подключен к положительному полюсу источника 1 постоянного напряжения, акатод запираемого тиристора 2 присоединен к первому выводу рабочей обмотки а дросселя 3 насьпцения. Первая, обкладка накопительного конденсатора4 соединена с общей точкой устройства, а вторая обкладка накопительногоконденсатора 4 присоединена к третье,му выводу с, рабочей обмотки дросселя 3 насыщения. Анод порогового элемента подключен к второму выводу Ьрабочей обмотки дросселя 3 насьпцения,а катод порогового элемента присоединен к первому выводу нагрузки б, второй вывод которой соединен с общейточкой устройства. Триодный тиристор7 присоединен анодом к управляющемуэлектроду запираемого тиристора 2, акатод триодного тиристора 7 через ограничивающий резистор 8 соединен собщей точкой устройства. Последовательная цепочка запуска триодноготиристора 7 иэ резистора 9 и конденсатора 10 включена между управляющиммоменту выключения тиристора 2 не.влияет на процесс выключения, поэтому возможно расширение диапазона регулирования в сторону уменьшения дли"тельности задержки.В течение времени заряда накопительного конденсатора 4 1 -С (фиг.2)на нагрузке 6 формируется выходнойимпульс фиг.21, задержанный относительно запускающего импульса запираемого тиристора 2 на время заряда на-копительного конденсатора 4 до напряжения включения порогового элемента5. После разряда накопительного конденсатора 4 на нагрузку 6, начиная смомента времени 1 (фиг.2), схема готова к следующему циклу работы, в котором все процессы в ней повторяются,Перемагничивание сердечника дрос"селя 3 насыщения осуществляется отисточника .1 током обмотки управленияд -с , величина которого определяетсбограничивающим резистором 12,Таким образом, предлагаемый тиристорный формирователь задержанныхимпульсов, обладая высокой стабильностью длительности задержки, имеетрасширенный диапазон временных интервалов генерируемых импульсов, полученный за счет улучшения условийвключения и выключения запираемоготиристора. 3 1138926 ристора 7. Отпирание триодного тиристора 7 приводит к тому, что через управляющий переход запираемого тиристора 2 протекает от источника 1 постоянного напряжения запирающий ток, величина которого определяется . ограничивающим резистором 8. Протекание запирающего тока через управляющий переход тиристора 2 вызывает его выключение и отключение в момент вре мени цепи накопительного конденсатора 4 от источника 1 постоянного напряжения, При этом должно соблюдаться следующее условие: ток в цепи тиристора 2 не должен превышать вели чины тока выключения. К моменту вре" мени 1 в индуктивности обмотки а-с запасается энергия, которая определяется ампер-витками этой, обмотки. Обмотка с- Ь охватывает то же самое 20 магнитное поле, что и обмотка а-сУ и намотана с ней согласно. Поэтому привключении динистора 5 и выключении тиристора 2 ток из обмотки а-с переходит в обмотку с-Ь, не препят ствуя выключению тиристора 2. В случае отсутствия обмотки с-Ь , при ,включении динистора 5 тиристор 2 не включается, так как ток обмотки о-с удерживает его во включенном состоянии, За счет введения обмотки с-Ь величина тока заряда конденсатора 4 к