Формирователь импульсов для управления вентилями вентильных преобразователей

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем управления вентильными преобразователями. Целью изобретения является повышение надежности . Автоколебательный режим обеспечивается условием, что напряжение делитеця U,,, на резисторах 12 и 13 всегда должно быть меньше опорного напряжения U . В случае, если 121о больше Ujjn . генератор находится в ждущем режиме, т.к. к базо-эмиттерМому переходу транзистора 7 прикладьшается запирающее напряжение, равное и, Up, и выходные импульсы на нагрузке 17 отсутствуют. Следовательно , формирователь обладает порогом срабатьтания, причем порогом срабатывания всегда является напряжение Uvifiy - ИЛ- (Л

(50 4 Н 02 М 1/08

«

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЯ1Е ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБ. РАЗОВАТЕЛЕИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано. (21) 3525673/24-07 (22) 15.12.82 (46) 23.09.86. Бюл. 9 35 (71) Запорожское производственное объединение "Преобразователь" (72) Г.И. 1Поломицкий (53) 621.373.5(088.8). (56) Руденко В.С. и др. Промьпкпенная электроника. — Киев: Техника, 1979, с. 367, рис. 17.4.

Авторское свидетельство СССР

У 651463, кл. Н 03 К 3/64, 1976.

„„SU„„1259383 A 1 при построении систем управления вентильными преобразователями. Целью изобретения является повышение надежности. Лвтоколебательный режим обеспечивается условием, что напряжение делителя U,,, на резисторах 12 и

13 всегда должно быть меньше опорного напряжения U . В случае, если

U, больше U» . генератор находится в ждущем режиме, .т.к. к баэо-эмит-. терйому переходу транзистора 7 прикладывается залирающее напряжение, равное U Ф з U4„ H выходные импульсы на нагрузке 17 отсутствуют. Следовательно, формирователь обладает лоро- Я гом срабатывания, причем порогом срабатывания всегда является напряжение

U< to- C::

4 125

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано при построении систем управления вентильными преобразователями.

Цель изобретения — повьппение надежности работы устройства.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 и 3 — временные диаграммьг.

Устройство содержит блокинг-генератор, включающий в себя импульсный трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого последовательно соединена с транзистором 3 с типом проводимости п-р-п, а обмотка 4 положительной обратной связи подсоединена через конденсатор 5, ограничительный резистор 6 и прерывающий транзистор 7 проводимости р-и-р к управляющему входу транзистора 3. Точка соединения конденсатора 5 и ограничи-. тельного резистора 6 через зарядный резистор 8 подключена к шине опорного напряжения U Ä . Диод 9 предназначен для защиты транзистора 7, цепей узла 10 согласования и для nepel заряда конденсатора 5. 1

Первичная обмотка 3 трансформа-. тора 1 зашунтирована резисторно-ди-: одной цепочкой (1! и 12). Диод 1! обеспечивает подключение положитель- ной обратной связи транзисторов 3 и

7, а также исключает подмагничивание трансформатора 1. Резисторы 12 и 13 образуют регулируемый делитель напряженияя U < )<, K которому подключен управляющий вход (база) транзистора 7.

Диод 14 и резистор )5 образуют цепь автоматического смещения транзистора 3. Резистор 16 исключает режим оборванной базы. Нагрузкой 17 генератора-формирователя импульсов служат управляющие .переходы тиристоров. Входы а и о устройства служат для подключения узла 10 согласования, .содержащего резистор 18 конденсатор 19, управляемого по командам распределителя 20 импульсов (РИ).

При подключении узла 10 к входу о устройство формирует серии импульсов с задержкой относительно сигнала эапуска. При подключении узла 10 к входу S устройство формирует серии импульсов без задержки при малых значе18 (R R,ç) ночные импульсы - при больших значе9383 2 ниях резистора 18. Беэ согласующего узла 10 устройство работает в режиме автоколебаний или в ждущем режиме, выполняя функции порогового устройства, модуляторов частоты и т.п.

Принцип работы генератора поясняется осциллограммами (фиг. 2), где показаны основные интервалы времени процесса работы генератора (t - ), 10 напряжение U, на конденсаторе 5, напряжение U на обмотке обратной связи )7, ток нагрузки )7 генератора

„ йа одном из его выходов. вь

Устройство беэ согласующего ycI 15 ройс тв а и р ас пределителя импульс ов работает следующим образом.

При подаче напряжения питания U и опорного U, (t, -, фиг. 2) конденсатор 5 заряжается по цепи. +))

20 8, 5, 4, о.т. В полярности, указанной на фиг. 1, транзистор ? оказывается запертым, так как потенциал эмиттера нулевой, а напряжение регулиру.емого делителя U„, значительно вы25 ше нуля. Следовательно,,транзистор 3, смещенный потенциалом диода 14, через резистор 15 также закрыт и на выходных обмотках трансформатора 1 импульсы отсутствуют. При достижении на30 напряжения конденсатора 5 )), ( фиг. 2 по величине больше U< I)„3 база-эмиттерный переход транзистора 7 оказывается прямосмещенным. Это вызывает протекание его коллекторного тоЗ ка (т ) в базу транзистора 3 и отпирание последнего. При отпирании транзистора 3 и протекании его коллекторного тока I в цепи обмотки 2 трансформатора ) в обмотке 4 индуци40 руется напряжение, которое прикладывается K транзистору 7 в отпирающем направлении, чем и обеспечивается положительная обратная связь (ПОС).

Одновременно включением транзисто45 ра 3 подключается ПОС на диоде 21: коллекторный ток транзистора 7 является базовым током транзистора 3, а часть коллекторного тока транзистора 3 через диод 11 является базовым 0 током транзистора 7. Таким образом, при превыпении напряжения )) (конденсатор 5) над ))„, процесс включения транзисторов 3 и 7 под воздействием двух цепей ПОС носит лавинообу разный характер °

Время включенного состояния транзисторов определяется временем пере" заряда конденсатора 5 (С -t, фиг.2). з 1259

При снижении тока заряда ниже величины тока удержания транзисторы 3 и 7 выходят из режима насыщения,что приводит к уменьшению потенциала обмотки 4, а значит к уменьшению тока

Следовательно, уменьшается ток к что в свою очередь снижает потенцйал обмотки 4. Развивается процесс лавинообразного выключения транзисторов 3 и 7. При этом напряжение на 10 обмотке 4 меняет свой знак. Энергия, запасенная в сердечнике трансформатора 1, рассеивается на нагрузке и на резисторе 6 через диод 9 и конденсатор 5, перезаряжая последний (t — 15 фиг. 2). Одновременно конденсатор 5 заряжается от источника U „ через резистор 8, определяющий частоту следования импульсов. При достижении U величины, большей У„г 115, про- 20 цесс включения транзисторов 3 и 7 повторяется. Таким образом, устройство находится в автоколебательном режиме.

Так как время формирования импульсов определяется временем заряда конден- 25 сатора 5 через резистор б и внутреннее сопротивление обмотки 4, а не от времени насыщения сердечника трансформатора 1, т.е. не от магнитного состояния, то и формируемые импульсы gp имеют равные длительности, как в обычном блокинг-генераторе с хронирующим (времязадающим). конденсатором.

Таим образом, автоколебательный режим генератора обеспечивается усовием, что напряжение делителя U, 11 на резисторах 12 и 13 всегда должно быть меньше опорного напряжения U, pr. e. U„ f„3 U» — автоколебатель. 4О ,ный режим. В случае П,г113 > U< генератор находится в ждущем режиме, так как к база-эмиттерному переходу транзистора 7 прикладывается запирающее напряжение, всегда равное U; з и 45 U - U и выходные импульсы на г 13 нагрузке 17 отсутствуют. Следователь-. но, предлагаемое устройство обладает порогом срабатывания, причем"порогом срабатывания является всегда напряжение

Таким образом, сказанное описывается следующим условием: при U„ >

>Б „- ждущий режим; при У„ 1„ У.„ автоколебательный режим. 55 .При изменении величины опорного напряжения, выполнении условия U»>

) U„, при неизменяющихся парамет383 4 рах U, напряжения питания U „

12 13 и резистора 8 изменение частоты следования генерируемых импульсов прямо пропорционально изменению U». Это объясняется тем, что постоянная времени заряда 1 конденсатора 8 оста—

3 ется неизменной, а увеличение (уменьшение) U Ä уменьшает (увеличивает) время достижения порога срабатывания устройства, что и изменяет частоту следования генерируемых импульсов.

Сказанное поясняется на фиг. 3, где

Uo„— начальная величина U,„; U„„; изменившаяся величина U „; Т3 — постоянная времени заряда конденсатора 5; t — время начала формирования импульса при U t — время наг чала формирования импульса при U „

В случае, когда условие U.„ > Б„!3 сохранено, а U„ = const, но изменяется U11 изменение частоты следова"г 13 ния импульсов приобретает обратнопропорциональную зависимость (в силу ранее изложенных причин). Если исходное состояние устройства U >U, а напряжение питания U„ и опорное напряжение U,„ „неизменны или изменяются одновременно с одинаковым -законом, частота генерируемых импульсов остается неизменной " режим стабилизации.

Генератор с согласующим узлом 10, управляемым РИ 20 (фиг. 1) работает следующим образом. При подключении уз-. ла 10 к входу предлагаемого устройства генератор работает следующим образом.

Если транзистор согласующего узла 10 закрыт и при этом выполнено условие 0 „ > Б„ 113, генератор работает в автоколебательном режиме. При подаче на вход транзистора согласующего узла 10 отпирающего сигнала последний открывается и шунтирует эмиттерный потенциал транзистора 7 резистором 18 и конденсатором 19, при этом соотношение резисторов 8 и 18 должно быть таким, чтобы на эмиттере транзистора 7 потенциал бып ниже

U, 13. В этом случае, так как конденсатор 19 разряжен, при шунтировании эмиттер транзистора 7 кратковременно подключается к точке низкого потенциала диода 14, что равнозначно обрыв. ПОС и лавинообразному запиранию транзисторов 3 и 7 (если это происходит в момент формирования импульса). В случае, если транФормирователь импульсов для управления вентилями вентильных преобS 1259383 Ь эистор согласующего узла включен в гласующее устройство к очередному момент паузы между импульсами, то по- запуску генератора-формирователя, тенциал транзистора 7 становится„ниже У, и к база-эмиттерному перехо- Ф о р м у л а и s о б р е т е н и я ду последнего прикладывается запирающее напряжение. l0

25

35

При снятии отпирающего сигнала с входа узла 10 транзистор этого узла закрывается, а конденсатор 5 формирователя дозаряжается от источника напряжения U,„ . При достижении 11 напряжения U д, формирователь начинает генерировать импульсы. Таким образом, с момента запирания транзистора узла 10 до момента формирования импульсов происходит временная за" держка, регулируемая резистором 8 формирователя и резисторов 18 согласуемого узла.

При подключении согласующего узла к входу о предлагаемого устройства и выполнении условия U 1, > U,„ формирователь работает следующим образом.

При подаче на вход согласующего узла 10 отпирающего сигнала транзистор этого узла отпирается и подключает резистор 18 и конденсатор 19 к и шине нулевого потенциала. При этом, ) если резистор 18 выбран таким образом что уменьшает потенциал U, по условию U,, c U òî формирователь переходит из ждущего режима в автоколебательный. В случае, когда подключение резистора 18 существенно не изменяет 6«1,, кратковременное снижение U« < до критического условия U 1„ = U „ производится зарядом конденсатора. При этом формируется одиночный импульс, после чего конденсатор 19 остается заряжен и не оказывает существенного влияния на величину 4 (»з ° При закрывании транзистора узла 10 по команде РИГО конденсатор 19 разряжается через резистор 18, чем и подготавливается соразователей, содержащий блокинг-генератор, выполненный на транзисторе с цепями защиты и смещения и трансформаторе., первичная обмотка которого зашунтирована последовательной резисторно-диодной цепочкой и включена в цепь коллектора, а обмотка обратной связи включена в базовую цепь транзистора через конденсатор, ограничительный резистор и ключ, а также согласующий узел, выполненный на трантранзисторе, база которого предназначена для подключения к распределителю импульсов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, ключ выполнен на ,транзисторе с типом проводимости, обратным проводимости транзистора блокинг-генератора, его управляющий вход подключен через. резистор цепи смещения к общей шине питания и непосредственно - к общей точке соединения резисторно-диодной цепочки, катод диода которой подключен к коллектору транзистора блокинг-генератора и первичной обмотке трансформатора, а другой вывод резистора резисторно-диодной цепочки — к шине питания, причем обмотка обратной связи подключена к эмиттеру транзистора ключа и катоду диода цепей защиты через последовательно соединенные конденсатор и ограничительный резистор, общая точка соединения которых через зарядный ре зистор подключена к источнику опорного напряжения, анод защитного диода ключа соединен с общей шиной итанил, а согласующий узел подключен к точке соединения ограничительного резистора, транзистора ключа и защитного диода.

1259383

Ы HZ A7/

Ь гФз

Составитель В. Бунаков

Редактор И. Дербак Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга

Заказ 5131/53 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4