Формирователь задержанных импульсов

 

ФОРШРОВАТЕЛЬ ЗДЦЕРЛСАННЫХ ,ИМПУЛЬСОВ, содержащий запираемый тиристор , анод которого подключен к положительному полюсу источника поСТОЯ1ШОГО напряжения, накопительный конденсатор, соединенный одной своей :обкладкой с общей яшной устройства, дроссель насыщения, имекяцил обмотку управления, один из выводов которой через ограничивающий резистор подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения,а другой к общей точке устройства, и рабочую обмотку, первый вывод которой, присоединен к катоду запираемого тиристора , триодный тиристор, присоединенный анодом к управляющему электроду запираемого тиристора, а катодом через ограничиванщий резистор - к общей шине устройства, управляющий электрод и катод запираемого тиристора соединены с входными шинами формирователя , последовательную цепочку запуска триодного тиристора из ре- , зистора и конденсатора, подключенную между управляющим электродом триодного тиристора и первым выводом нагрузки , второй вывод которой подключен к общей шине устройства, пороговый элемент с S-образной вольт-ампериой характеристикой, о т л и ч а W ю щ и и с я тем, что, с целью расширения временных интервалов генериг руемых 1дапульсов, второй вывод рабочей обмотки дросселя насыще1шя соединен с анодом порогового элемента, катод которого присоединен к первому выводу нагрузки, а третий вывод par боч обмотки дросселя насыщения подсо ключей к второй обкладке накопитель00 ного конденсатора, а также дополниф ко тельно введен i резистор, присоединенный. од1шм койцом X катоду запираемого Од тиристора, а д зугим - к общей шине устройства.

09 (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4),5!) Н 03 К 3 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПЬ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3503102/24-21 (221 15.10.82 (46) 07.02,85. Бюл, К - 5 (72) Ю.А.Отрубянников, А.С,Сафронов и Л.E.Степцюра (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при

Томском ордена Октябрьской Революции и ордена .Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С.M.Кирова (53) 621.375.5(088.8) (56) 1. Горохов В.А,, Щедрин M.Á.

Тиристоры в импульсных схемах M., "Советское радио", 1972,- с. 211-219.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 913566, кл. Н 03 К 3/02, 1980. (54 ) (57 ) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЗАДЕРЖАННЫХ ,ИИ1УЛЬСОВ, содержащий запираемый 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 другой— к общей точке устройства, и рабочую обмотку, первый вывод которой.присоединен к катоду запираемого тиристора, триодный тиристор, присоединенный анодом к управляющему электроду запираемого тиристора, а катодом через ограничиваннций резистор - к общей шине устройства, управляющий электрод и катод запираемого тиристора соединены с входными шинами формирователя, последовательную цепочку запуска триодного тиристора из резистора и конденсатора, подключенную между управляюпц м электродом триодного тиристора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключен к общей шине устройства, пороговый элемент с 5-образной вольт-ам9 нерпой характеристикой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения временных интервалов генери.руемых импульсов, второй вывод рабочей обмотки дросселя насыщения соединен с анодом порогового элемента, катод которого присоединен к первому выводу нагрузки, а третий вывод ра-. бочей обмотки дросселя насыщения под- клюЧен к второй обкладке накопительиого конденсатора, а также дополни- 0© тельно введен резистор, присоединенный; CO

:одним койцом к катоду запираемого Ю тиристора, а другим — к общей шине CO

;устройства.

1 113892

Изобретение 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 преобразовательной техники, Основными требованиями, предъявляемыми к такого рода формирователям, 10 являются помехоустойчивость, временная стабильность длительности задержки, повьппенная выходная мощность.

Известны формирователи импульсов на запираемых по управляющему электроду тиристорах, формирующие прямоугольные импульсы напряжения в активной нагрузке, и которые могут использоваться как формирователи задержанных импульсов j1 ).

Недостатком устройств является их низкий КПД.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- ройство, содержащее запираемый тиристор, анод которого подключен к положительному полюсу источника питания, накопительный конденсатор, соединенный одной своей обкладкой с общей точкой устройства, дроссель насьпцения, имеющий обмотку управления, один из выводов которой 1ерез ограничительный резистор подключен к положительному полюсу источника питания, а другой — к общей точке устройства, и рабочую обмотку, первый вывод которой присоединен к катоду запираемого тиристора, триодный тиристор, присоединенный анодом к управляющему электроду запираемого тиристора, а

40 катодом через ограничительный резистор — к общей точке устройства, последовательная цепочка из резистора и конденсатора, подключенная между управляющим электродом триодного ти-, 45 ристора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключен к общей шине,и пороговый элемент с 5-образной вольт-амперной характеристикой, включенный между нагрузкой и точкой соединения дросселя и конденсатора (21.

Однако известный формирователь имеет ограниченный диапазон длительности задержки, который определяется режимом работы запираемого тиристора, так. как длительность временной задержки зависит прежде всего от тока в зарядной цепи, т.е. тока через

6 2 тиристор.Интервал токов через запирае" мый тири ст ор î rp аничен с одной сто роны током 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 свою очередь, 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 усло вий выключения последнего.

Кроме того, в момент включения порогового элемента и выключения запираемого тиристора накопленная энергия в индуктивности дросселя препятствует выключению тиристора и,чем больше ток заряда емкости к этому моменту, тем труднее становится выключение тиристора.

Целью изобретения является расширение временных интервалов генерируемых импульсов формирователя при сохранении 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 шиной устройства, дроссель насьпцения,имею" щий обмотку управления, один из выводов которой через ограничивающий резистор подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, а другой — к общей точке устройства,, и рабочую обмотку, первый вывод которой присоединен к катоду запираемого тиристора, триодный тиристор, присоединенный анодом к управляющему электроду запираемого тиристора; а катодом через ограничивающий резистор — к общей шине устройства, управляющий электрод и катод запираемого тиристора соединены с входными шинами формирователя, последовательную цепочку запуска триодного тиристора из резистора и конденсатора, подключенную между управляющим электродом триодного тиристора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключен к общей шине стройства, пороговый элемент с S-образной вольт-амперной характеристи6 4 электродом триодного тиристора 7 и первым выводом нагрузки 6. Обмотка управления 3 --е дросселя 3 насьпцения присоединена одним выводом 1,(фиг.1) через ограничивающий резистор 12 к положительному полюсу источника 1 постоянного напряжения, а вторым выводом Ь (фиг.1) — к общей точке устройства. Между катодом запираемого тиристора 2 и общей точкой устройства подключен дополнительно резистор 12. Выводы управляющего электрода 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 и1 запираемого тиристора 2, Запираемый тиристор 2 открывается.

Резистор 11 обеспечивает надежное его включение, поскольку,сопротивление ненасыщенного дросселя 3 велико, и ток через запираемый тиристор 2 определяется в начальный момент времени сопротивления резистора 11.Ïðè этом возможно повьппение длительности задержки схемы за счет увеличения числа витков рабочей обмотки дросселя 3, так как повышение его сопротивления не ухудшает условия включения тиристора 2.

В момент времени t„ (ôèã.2) дроссель 3 насыщается, и сопротивление цепи заряда накопительного конденсатора 4 резко уменьшается. С этого момента времени (t,) 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 тиз 113892 кой, втдрой вывод рабочей обмотки дросселя насыщения соединен с анодом порогового элемента, катод которого присоединен к первому выводу нагрузки, а третий вывод рабочей обмотки

5 дросселя насьпцения подключен к второй обкладке накопительного конденсатора, а также дополнительно введен резистор, присоединенный одним концом к катоду запираемого тиристора, а другим — к общей шине устройства.

На фиг.l изображена принципиальная схема формирователя задержанных импульсов; на фиг.2 — эпюры напряжения.

Формирователь содержит источник 1 постоянного напряжения, запираемый тиристор 2, дроссель 3 насьпцения, имеющий обмотку управления d-e u рабочую обмотку, состоящую из двух частей а- с и с-Ь, включенных согласно, накопительный конденсатор 4, пороговый элемент с 5 -образпой . вольт-амперной характеристикой, например, динистор 5, нагрузку 6, триодный тиристор 7, ограничивающий ре- цепь управляющий электрод — катод зистор Я резистор 9 цепи запуска триодного тиристора, конденсатор 10 цепи запуска триодного тиристора, резистор 11 между катодом запираемо30 го тириатора и общей точкой устройства и ограничивающий резистор 12 обмотки управления дросселя насыщения.

Анод запираемого тиристора 2 подключен к положительному полюсу источника 1 постоянного напряжения, а катод запираемого тиристора 2 присоединен к первому выводу рабочей обмотки а дросселя 3 насьпцения. Первая, обкладка накопительного конденсатора 4 соединена с общей точкой устройст- 40 ва, а вторая обкладка накопительного конденсатора 4 присоединена к третье,му выводу с, рабочей обмотки дросселя 3 насыщения. Анод порогового элемента подключен к второму выводу b рабочей обмотки дросселя 3 насьпцения, а катод порогового элемента присоединен к первому выводу нагрузки 6, второй вывод которой соединен с общей точкой устройства. Триодный тиристор

7 присоединен анодом к управляющему электроду запираемого тиристора 2, а катод триодного тиристора 7 через ограничивающий резистор 8 соединен с общей точкой устройства. Последовательная цепочка запуска триодного тиристора 7 иэ резистора 9 и конденсатора 10 включена между управляющим моменту 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 t (фиг.2) на нагрузке 6 формируется выходной импульс (фиг.2), задержанный относительно запускающего импульса запираемого тиристора 2 на время заряда накопительного конденсатора 4 до напряжения включения порогового элемента

5 ° После разряда накопительного конденсатора 4 на нагрузку 6, начиная с момента времени t3 (фиг.2), схема готова к следующему циклу работы, в котором все процессы в ней повторяются, Перемагничивание сердечника дросселя 3 насыщения осуществляется от источника .1 током обмотки управления д -c, величина которого определяетсб ограничивающим резистором 12, Таким образом, предлагаемый ти ристорный формирователь задержанных импульсов, обладая высокой стабильностью длительности задержки, имеет расширенный диапазон временных интервалов генерируемых импульсов, полученный за счет улучшения условий включения и выключения запираемого тиристора.

S 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- 10 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- 15 чины тока выключения.- К моменту вре" мени t 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 м-с

1 и намотана с ней согласно. Поэтому при включении динистора 5 и выключении тиристора 2 ток из обмотки a-c переходит в обмотку с-Ь, не препят- 25 ствуя выключению тиристора 2. В случае отсутствия обмотки с-Ь, при ,включении динистора 5 тиристор 2 не включается, так как ток обмотки а-с удерживает его во включенном состоянии. За счет введения обмотки с -Ь величина тока заряда конденсатора 4 к

1138926

Составитель Г. Крапива

Редактор О.Юрковецкая Техред Л.Коцюбняк Корректор А.Обручар

Заказ 10705/44 Тирах 872 .Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

))3035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4