Усилитель-формирователь импульсов управления тиристорами

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах управления мощными высоковольтными тиристорными преобразователями . Цель изобретения - снижение массогабаритных показателей , повышение надежности работы уст ройства, стабильности длительности импульсов и улучшение параметров фор мируемых импульсов. Усилитель-формирователь содержит транзисторный ключ 1, импульсньш трансформатор 2 с первичной форсирующей обмоткой 3, обладающей малой индуктивностью рассеяния (малым количеством витков), основной первргчной обмоткой 4 с большим количеством витков; выходной обмоткой 5, имеющей высокий коэффициент магнитной связи с форсирующей обмоткой 3, разделяющие диоды 6-8, балластные резисторы 9, 10,форсирующий конденсатор 12, обладающий малой емкостью , шунтирующий диод 14, шины 16, 17 источника напряжения, дифференцирующую цепь, состоящую из резистора 1 8 и конденсатора 19. Введение размагничивающего конденсатора 13, балластного резистора 11 и тиристорной оптопары 15 ограничивает ток короткого замыкания и размагничивания основной обмотки 4 по заднему фронту S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1406751 (ц 4 Н 03 К 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4161749/24-21 (22),15. 12. 86 (46) 30,06.88. Бюл. ¹ 24 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по промыпленным электровозам (72) В.М.Оливсон (53) 621 ° 373.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 603110, кл. Н 03 К 5/ 12, 1976. (54) УСИЛИТЕЛЬ-ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах управления мощными высоковольтными тиристорными преобразователями. Цель изобретения— снижение массогабаритных показателей, повышение надежности работы устройства, стабильности длительности импульсов и улучшение параметров формируемых импульсов. Усилитель-форми- g рователь содержит транзисторный ключ

1, импульсный трансформатор 2 с первичной форсирующей обмоткой 3, об— ладающей малой индуктивностью рассеяния (малым количеством витков), основной первичной обмоткой 4 с большим количеством витков; выходной обмоткой 5, имеющей высокий коэффициент магнитной связи с форсирующей об— моткой 3, разделяющие диоды 6-8, балластные резисторы 9, 10,форсирующий конденсатор 12, обладающий малой емкостью, шунтирующий диод 14, шины 16, 17 источника напряжения, дифференцирующую цепь, состоящую иэ резистора 18 и конденсатора 19. Введение раэмагничивающего конденсатора 13, балластного резистора 11 и тиристорной оптопары 15 ограничивает ток короткого замыкания и размагничивания основной обмотки 4 по заднему фронту импульса. 1 ил.

1406751

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах управления мощными высоковольтными тиристорными преобра5 зователями.

Цель изобретения — снижение массогабаритных показателей, повышение надежности работы устройства и улучшение параметров формируемых импульсов эа счет ограничения тока корот кого замыкания и размагничивания основной обмотки по заднему фронту импульса.

На чертеже приведена прин ципиаль- 15 ная электрическая схема предлагаемого усилителя-формирователя.

Усилитель-формирователь импульсов управления тиристорами содержит транзисторный ключ 1, импульсный транс- 20 форматор 2 с форсирующей обмоткой 3, обладающей малой индуктивностью рассеяния (малым количеством витков), основной обмоткой 4 с большим количеством витков, включенными согласно, 25 выходной обмоткой 5 с клеммами для подключения выхода устройства, имеющей высокий коэффициент магнитной связи с форсирующей обмоткой 3, разделительные первый, второй и третий диоды 6, 7, 8, балластные первый, второй и третий резисторы 9, 10, 11, форсирующий конденсатор 12, обладающий малой емкостью, размагничивающий конденсатор 13, шунтирующий диод 35

14, оптопару 15, например тиристорную, первую и вторую шины 16, 17 подключения источника напряжения, дифференцирующую цепь, состоящую из резистора 18 и конденсатора 19, вход- 40 ную шину 20.

Конец основной обмотки 4 соединен с первым выходным выводом оптопары

15 и с анодом первого разделительного диода 6, катод которого соединен 45 с концом форсирующей обмотки 3 и коллектором транзисторного ключа 1, эмиттер которого соединен с второй шиной 17 для подключения источника напряжения, первая шина 16 которого

50 соединена через второй балластный резистор 10 с началом основной обмотки, анодом шунтирующего диода 14 и первым выводом третьего балластного резистора .1 1, второй вывод которого соединен с катодом шунтирующего диода 14 и первой обкладкой размагничивающего конденсатора 13, вторая обкладка которого соединена с вторым выходным выводом оптопарь 15 и с катодом третьего разделительного диода 8, анод которого соединен с пер- вой шиной 16 для подключения источника напряжения и первым выводом первого балластного резистора 9,второй вывод которого соединен с анодом второго разделительного диода

7, катод которого соединен с началом форсирующей обмотки 3 и первой обкладкой форсирующего конденсатора

12, вторая обкладка которого соединена с змиттером транзисторного ключа, первым входным выводом оптопары 15 и первым выводом резистора

18, второй вывод которого соединен с вторым входным выводом оптопары 15 и второй обкладкой конденсатора 19, первая обкладка которого соединена с входной шиной 20 и базой транзисторного ключа 1.

Устройство работает следующим образом.

При подаче импульсного сигнала на вход устройства транзисторный ключ

1 открывается и форсирующий конденсатор 12, предварительно заряженный через балластный резистор 9 и разделительный диод 7 от источника напряжения, разряжается по цепи: форсирующая обмотка 3 импульсного трансформатора 2, открытый переход эмиттер-коллектор транзисторного ключа 1.

В выходной обмотке 5 импульсного трансформатора 2 индуктируется короткий выходной импульс с малой длительностью переднего фронта и большой амплитуды. При этом разделительный диод 6 закрыт и через основную обмотку 4 импульсного трансформатора

2 ток- не протекает. Когда напряжение на конденсаторе 12, уменьшаясь, достигает определенной величины, через диод 6 включается источник напряже- . ния, который обеспечивает протекание тока по цепи: разделительный диод 8, конденсатор 13, балластный резистор 11, основная обмотка 4, разделительный диод 6, открытый переход эмиттер †коллект транзисторного ключа 1. После того,как конденсатор

13 эарядится, ток, протекающий через основную обмотку 4, поддерживается источником напряжения через балластный резистор 10.

Напряжение основной обмотки 4 меньше напряжения источника на величину падения напряжения на балласт30 фор мул аизобретени я 45

Усилитель-формирователь импульсов управления тиристорами, содержащий входную шину, транзисторный ключ, импульсный трансформатор, имеющий выходную обмотку и включенные соглас- но основную и форсирующие обмотки, первую и вторую шины для подключения источника напряжения, форсирующий конденсатор, первый, второй и третий разделительные диоды, шунтирующий диод, первый и второй балластные ре3 1406 ных резисторах 10, 11 от протекания приведенного тока нагрузки ° 3a счет этого вольт-секундная характеристика импульсного трансформатора 2 определяется приведенными параметрами

5 нагрузки, а не напряжением источника.

При этом обеспечивается протекание тока с амплитудой в 2-3 раза 10 меньшей, чем амплитуда форсирующей части импульса.

Эта величина тока остается неизменной до конца запускающего импульса. Образующийся провал в форме тока выходного импульса при суммировании форсирующей и основной части заполняется током, определяемым зарядом конденсатора 13.

По окончании действия запускающего импульса транзисторный ключ

1 запирается, а короткий импульс, сформированный дифференцирующей цепью, состоящей из конденсатора 19 и резистора 18, вызывает протекание 25 тока через светодиод тиристорнои оптопары 15, что приводит к отпиранию фототиристора оптопары 15. Конденсатор 13, разряжаясь по цепи: открытый переход фототиристора, основная обмотка 4 импульсного трансформатора

2, шунтирующий диод 14, обеспечивает протекание размагничивающего тока.

При этом также форсируется срез заднего фронта выходного импульса. После прекращения тока разряда конденсато- 35 ра 13 фототиристор оптопары 15 выключается.

В результате в выходной обмотке

5 импульсного трансформатора 2 формируется суммарный выходной импульс 4О оптимальной формы с малой длительностью переднего фронта и стабильной длительностью основной части.

751 зисторы, конденсатор, pp3,истор и клеммы для подключения выхода устройства, первая шина для подключения источника напряжения соединена с первым выводом балластного резисто— ра, а вторая — с эмиттером транзисторного ключа, коллектор которого соединен с катодом первого разделительного диода, а база — с первой обкладкой конденсатора, второй вывод первого балластного резистора соединен с анодом второго разделительного диода, катод которого соединен с началом форсирующей обмотки и первой обкладкой форсирующего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с эмиттером транзисторного ключа, отличающийся тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей, повышения надежно— сти работы устройства и улучшения параметров формируемых импульсов, в него введены размагничивающий конденсатор, третий балластный резистор и тиристорная оптопара, причем конец основной обмотки соединен с первым выходным выводом оптопары и анодом первого разделительного диода, катод которого соединен с концом форсирующей обмотки, первая шина для подключения источника напряжения соединена с первым выводом второго балластного резистора, второй вывод которого соединен с началом основной обмотки, анодом шунтирующего диода и первым выводом третьего балластного резистора, второй вывод которого соединен с катодом шунтирующего диода и первой обкладкой раэмагничивающего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с вторым выходным выводом оптопары и с катодом третьего разделительного диода, анод которого соединен с первой шиной для подключения источника напряжения,. вторая шина для подключения источника напряжения соединена с первым выводом резистора и первым входным выводом оптопары, второй входной вывод которой соединен с вторым выводом резистора и второй обкладкой конденсатора, первая обкладка которого соединена с входной шиной, выходная обмотка импульсного трансформатора соединена с клеммами для подключения выхода устройства.