Формирователь импульсов для управления тиристорами

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическиеРеспублик иц 957375(51)М, Кл. Н 02 М 1/08 3 Ьоударотееииый комитет СССР ио делам изооретеиий и открытиЯ;дрЧщ(ая )тахарьковский ордена Ленина политехнический институт,.)ии. В,И. Ленина и Государственный научно-иссдедоватеМВВэнергетический институт им. Г. М. Кржижановского(5 Й) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ 1 ЭИзобретение относится к устройствам для управления тиристорнымипреобразователями и может найти применение в различных электротехнических установках, в частности в мощныхвысоковольтных преобразователях, в5которых применяется групповое последовательно-параллельное соединениетиристоров с кабельно-трансформаторной системой распределения импульсов управления.Известны устройства для управлениятиристоров, содержащие входной формирователь на основе ключа, усилитель,выходной формирователь с трансформатором и клеммы для подключения источника питания и нагрузки ).1).Недостатками известных устройствявляются невысокая надежность и неоптимальная форма формируемых импульсов.Наиболее близким к предлагаемомуявляется формирователь импульсов,содержащий последовательно соединен 2ные блок формирования импульсов и двухтактный транзисторный двухкаскадный усилитель мощности, точка соединения эмиттера и коллектора транзисторов второго каскада которого подсоединена к последовательно соединенным конденсатору и входной обмотке трансформатора, каждая выходная обмотка которого через соответствующий диодный выпрямитель подсоединена к клемме для подключения управляющего электрода тиристора, клеммы для подключения источника питания и источника управляющего напряжения, одна из которых соединена с общей шиной блока формирования импульсов и усилителя мощности 12 1.Недостатком известного устройства является неоптимальность формы формируемых импульсов управления.Цель изобретения - улучшение формы формируемых импульсов управления.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве блок формирования3 95737 импульсов выполнен на основе входного согласующего элемента блока задержки, автогенератора, триггера и двух элементов И-НЕ, причем вход логического элемента соединен с второй клеммой для подключения источника управляющего напряжения, а выход - с первым входом триггера, первыми входами элементов И-НЕ и с входом блока задержки, выход которогр соединен через 1 О диод с своим входом и одновременно через автогенератор подсоединен к второму входу триггера, выходы которого подсоединены к соответствующим вторым входам элементов И-НЕ, выходы 15 которых подсоединены к базам соответствующих транзисторов первого каскада усилителя мощности.На фиг. 1 представлен формирователь импульсов для управления тиристорами; 20 на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Формирователь импульсов для управления тиристорами содержит блок 1 формирования импульсов, состоящий из 25 входного согласующего элемента 2, вход "которого соединен с клеммой 3 для подключения к источнику управляющего напряжения. Выход согласующего элемента 2 соединен с входом блока М за- З 0 держки, выход которого подключен к входу автогенератора 5. Блок 1 задержки зашунтирован диодом 6, анод которого соединен с выходом, а катод - с входом блока ч задержки. Выход авто 35 генератора 5 соединен с одним входом ,триггера 7, другой вход триггера подключен к выходу входного согласующего элемента 2. Выходы триггера 7 соединены с входами обоих элементов И-НЕ40 8 и 9, Другие входы элементов И-НЕ 8 и 9 подключены к выходу входного согласующего элемента 2, Выходы элементов И-НЕ 8 и 9 соединены с выходными45 клеммами 10 и 11 блока 1 формирования импульсов, подключенными к базам транзисторов 12 и 13 первого каскада усилителя 14 мощности. На транзисторах 15 и 16 собран второй каскад усилителя 1 ч мощности.Связь между каскадами обеспечивают трансформаторы 17 и 18. Параллельно транзистору 16 усилителя 1 ч мощности через накопительный конденсатор 19 подключена нагрузка. К точке подсоединения накопительного конденсато .ра 19 и усилителя 1 ц мощности через зарядный резистор 20 подключен источник 2, предварительного заряда, Уси 5 4литель имеет два уровня питания черезклеммы 22 и 23Формирователь импульсов работает:ледующим образомВходной согласующий элемент 2 предназначен для приема и предварительнойобработки сигналов источника управля.ющего напряжения,При подаче питания и отсутствиивходного сигнала (фиг. 2 а) на выходевходного согласующего элемента 2 устанавливается низкий уровень, которыйобеспечивает установку формирователяв исходное состояние, т, е. низкийуровень сигнала через диод 6 блокирует автогенератор 5 и триггер 7 находится в состоянии установки, Поскольку с выхода входного согласующего элемента 2 на другие входы элементов И-НЕ 8 и 9 поступает сигнал установки низкого уровня, то на их выходахсуществует высокий уровень сигнала.При этом транзисторы 12 и 13 усилителя 1 ц мощности заперты, усилительмощности не работает,При поступлении на вход 3 сигнала(С 1, фиг. 2) уровень его на выходевходного согласующего элемента 2 изменяется с низкого на высокий. Триггер 7 разблокируется, но не меняетсвоего состояния (высокий уровень напрямом выходе и низкий на инверсном)(фиг. 2 в,г), На выходе элемента ИНЕ 8, вследствие совпадения высокихуровней сигналов на обоих входах,сигнал меняется с высокого уровняна низкий и поступает в базу транзистора 12 усилителя 14 мощности, Автогенератор 5 вступает в работу с задержкой з (фиг. 2 б), которую обеспечивает блок ч задержки из условиянеобходимой длительности, включающейчастоты импульса управления и сведения до минимума переходного процессаво включающей части. Автогенератор 5задает частоту переключения триггера7. Сигналы с выхода триггера 7(фиг. 2 в,г) поступают на вход элементов И-НЕ 8 и 9, которые переключаясь поочередно (1, фиг. 2), управляют усилителем мощности. При прекращении входного сигнала срываются колебания по сигналу установки низкого уровня, и схема возвращается в исходноесостояние,В отсутствие входного сигнала всетранзисторы усилителя 1 ч мощности заперты. Накопительный конденсатор 19подзаряжается от источника 21 предваформула изобретения 5 9573 рительного заряда через резистор 20. При поступлении входного сигнала необходимым условием работы формирователя является включение первым транзистора 16, параллельно которомуприсоединена нагрузка, При вклюцении транзистора 1 б на время сцИк Э (фиг, 2 д,е) предварительно заряженный накопительный конденсатор 19 подключается к нагрузке и формируется 1 В включающая часть импульса управления с форсированной амплитудой, - крутым фронтом и требуемой длительностью. В моментфиг. 2), когда вступает в работу автогенератор и транзисторы 1 начинают переключаться поочередно, конденсатор разряжен до уровня половины напряжения питания источника 22Таким образом, уменьшается до минимума переходный процесс в течение вклю чающей части импульса. При поочередном переключении транзисторов 15 и 16 в нагрузку поступает переменный ток заданной частоты (фиг. 2 д,е).Таким образом, улучшение парамет- И ров импульса управления достигается за счет заданного алгоритма управления транзисторами усилителя мощности, реализуемого маломощным управляющим устройством. Формирование в на- Эв чапе импульса управления устройством включающей части с форсированной амплитудой, повцвенной крутизной фрон. та и длительностью, соответствующей паспортному времени включения тирис- М торов, обеспечивает надежное включение тиристоров и сводит к минимуму разброс их времени включения, что повывает надежность работы преобразователя.О формирователь импульсов для управ- пения тиристорами, содержащий после 75 6довательно соединенные блок формирования импульсов и двухтактный транзисторный двухкаскадный усилительмощности, точка соединения эмиттераи коллектора транзисторов второгб каскада которого подсоединена к последовательно соединенным конденсатору и входной обмотке трансформатора, каждаявыходная обмотка которого через соответствующий диодный выпрямитель подсоединена к клемме для подключенияуправляющего электрода тиристора,клеммы для подключения источника питания и источника управляющего напряжения, одна из которых соединенас общей шиной блока формирования"импульсов и усилителя мощности, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения формы формируемых импульсов управления, в нем блок формированияимпульсов выполнен на основе входного согласующего элементамиблока задержки, автогенератора, триггера и двух элементов И-НЕ, причемвход логического элемента соединенсо второй клеммой для подключенияисточника управляющего напряжения, авыход - с первым входом триггера,первыми входами элементов И-НЕ и свходом блока задержки, выход которрго соединен через диод с своим входом и одновременно через автогенератор подсоединен к второму"входутриггера, выходы которого подсоединены к соответствующим вторым входамэлементов И-НЕ, выходы которых подсоединены к базам соответствующихтранзисторов первого каскада усилителя мощности,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРНф 767910, кл. Н 02 И 1/08, 1975,2. Авторское свидетельство СССРй 312366, кл. Н 02 Р 13/16, 1966.957375 4 Ьг Составитель В. Коствхинедактор Н. Кешеля. ТехредЕ.ИаритрнчиЫ Коррект Шарошиае е эте ае вее е жлиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. тна каз 6619/46 Тираж 721 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Иосква, ЖПодписноео комитета СССР и открытийушская наб., д.