Устройство для формирования импульсов управления тиристорами

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления тиристорами. Цель изобретения - повышение надежности управления тиристорами. Цель достигается путем запуска каждого из одновибраторов 2,3, включающих транзисторные ключи 5 и 6, от транзисторного ключа, включаемого другим одновибратором. Так как при повреждении элементов или связей в двухтактном усилителе 4 или одновибраторов 2 и 3 и связей между ними транзистор транзисторного ключа 5,6 усилителя 4 занимает одно из двух устойчивых состояний (открыт или закрыт), то перепад напряжений на выходе транзисторного ключа 5 или 6 отсутствует и запуск одновибратора 2 или 3 не происходит. Генерации импульсов прекращается. Появляется значительное несоответствие между входным и выходным сигналом устройства, которое надежно выделяется элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, выходное напряжение которого запускает триггер 13, блокирующий входной сигнал. Некачественные импульсы управления не формируются, происходит пропуск включения тиристоров без их повреждения. Кроме того, в устройстве отсутствует явление перекрытия, т.е. одновременного открытого состояния двух транзисторных ключей 5 и 6. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 02 М 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С5

<.Р . Сп

Ю

4:ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4351922/24-07 (22) 29. 12. 87 (46) 30.11.90.Бюл. М - 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовых полупроводниковых устройств (72) С.Н.Черевань (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1234930, кл. Н 02 M 1/08, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N- 877759, кл. Н 02 М 7/538, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ (57) Изобретение относится к преобра-; зовательной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления тиристорами. Цель изобретения — повышение надежности управления тиристорами — достигается путем . запуска каждого из одновибраторов 2.3, включающих транзисторные ключи 5 и 6, от транзисторного ключа, включаемого"

Г 1

„„SU 1610554 А 1

2.

1 другим одновибратором. Так как при повреждении элементов или связей в двухтактном усилителе 4 или одновибраторов 2 и 3 и связей между ними транзистор транзисторного ключа

5,6 усилителя 4 занимает одно из двух устойчивых состояний (открыт или закрыт), то перепад напряжений на выходе транзисторного ключа 5 или 6 отсутствует и запуск одновибратора 2 или 3 не происходит. Генерация импульсов прекращается. Появляется значительное несоответствие между входным и выходным сигналами устройства, которое надежно выделяется элементом

HCKJII0×AIOÙÅÅ ИЛИ 11 выходное напря- а

Щ жение которого запускает триггер 13, блокирующий входной сигнал. Некачественные импульсы управления не формируются, происходит пропуск включения С тиристоров без их повреждения. Кройе того, в устройстве отсутствует явление перекрытия, т.е. одновременного открытого состояния двух транзисторных ключей 5 и 6. 2 ил.

1b 10554

Изобретение относится к элок гротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для формирования импуль5 сов управления тиристорами, соединенными последовательно (параллельно).

Целью изобретения является повышение надежности управления тиристорами путем исключения возможности формирования некачественных импульсов управления при повреждениях элементов и связей устройства.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 показаны вре -;15 менные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство состоит из задающего генератора 1, выполненного в виде первого 2 и второго 3 одновибраторов, 20 двухтактного усилителя 4 импульсов с первым 5 и вторым 6 транзисторными ключами и выходным трансформатором

7. подсоединенным через выпрямитель 8 к тиристорному преобразователю 9," эле- 5 мента И 10, первый вход которого является входным зажимом для подключения источника входного сигнала, а выход соединен с входом первого одновибратора .2, выход которого подсоединен )0 ,к входу первого транзисторного ключа

5, выход которого подсоединен к входу второго одновибратора 3. выход которо:го подсоединен к входу второго транзисторного ключа 6, выход которого

;подсоединен к второму входу элемента

И 10,» элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, первый вход которого соединен с пер: вым входом элемента И 10, второй вход

1 соединен через выпрямитель 12 с выход-щ ным трансформатором 7, а выход через триггер 13 соединен с третьим входом элемента И 10.

Работа устройства, при отсутствии неисправностей заключается в следую- 45 щем.

В исходном состоянии входной сигнал П отсутствует. Напряжение Б. на

ВХ выходе элемента И 10 равно нулю. Напряжен U и "3 на в"дах 50

2 одновибраторов 2 и 3 соответственно равны нулю, транзисторные ключи 5 и 6 заперты, напряжения на их выходах U < и Ug соответственно равны U импульсы управлевит )5 ния U на выходе устройства отсутству ют. Так как напряжения, поступающие:

A при этом через RC-цепи с одинаковыми постоянными на оба входа элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, равны нулю, то напряжение на его выходе U > также равно нулю, и триггер 13 сохраняет на выходе напряжение логической "1"

U, установившееся после включения источника питания. Блокировка входного сигнала отсутствует. При поступ— лении вхоДного сигнала ПВХна выхоДе элемента И напряжение U <0 изменяется с уровня логического "О" до уровня логической "1", запускается первый одновибратор 2, на выходе которого появляется положительное напряжение

U< длительностью t<, отпирающее первый транзисторный ключ 5 ° С учетом времени выключения tg< транзистора на выходе устройства формируется напряжение Б длительностью t < +

При запирании первого транзисторного ключа 5 перепадом напряжения U < с уровня логического "О" до уровня логической "1" запускается второй одновибратор 3, на выходе которого появляется положительное напряжение U> длительностью t отпирающее второй транзисторный ключ 6. С учетом времени выключения tg транзистора на

2 выходе устройства формируется напряжение Пб длительностью t +

При tb, = t вг устанавливают t = Еа

При йВ P t> что имеет место при ! z технологическом разбросе статических коэффициентов передачи, устанавливают t< и t< так,чтобы и 1 + В, =

+ йe < t> .При этом подмагнифЯ (ф чивание выходного трансформатора 7 отсутствует, формируется качествен ный импульс управления. При эапирании второго транзисторного ключа 6 напряжение И6 поступает на элемент

И 10 и при наличии входного сигнала

Б перепадом напряжения U о с уровня логического "0" до уровня логической "1" запускает первый одновибратор 2 и т.д., т.е. отпирания каждого транзисторного ключа происходит только после запирания другого транзисторного ключа, явление "перекрытия", т.е. одновременное открытое состояние двух транзисторных ключей, исключается. При отсутствии,входного сигнала Ugy = О уровень напряжения П„, на выходе элемента И 10 равен логическому нулю и запуск первого одновибратора 2 не происходит, т.е. генерация всегда заканчивается вторым одновибратором 6, а начинается первым одновибратором 5, т.е.

105У

5 16 сердечник выходного трансформатора 7 работает но полной петле гистерезисаI и формируется качественный импульс управления.

Рассмотрим работу устройства при наличии некоторых неисправностей.

Например, при потере управляемости транзистором транзисторного ключа 5 (момент времени t нц фиг.2). Трану зистор занимает устойчивое состояние (заперт), перепады напряжения U< на его выходе, запускающие второй одновибратор 3, отсутствуют и после запирания транзистора второго транзисторного ключа 5 (момент времени

) генерация прекращается. Появи ляется значительное несоответствие между входным и выходным сигналами устройства, которое надежно выделяется элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ в виде положительного напряжения V на его выходе, которое запускает триггер

13, блокирующий своим напряжением

U<> с уровнем логического "0" входной сигнал. Формирование импульсов уп— равления прекращается. При таком повреждении, как, например, пробой транзистора второго транзисторного ключа б уровень напряжения U6 на I его выходе принимает значение логического "0", уровень напряжения V

<о на выходе элемента И 10 устанавливается равным логическому "0", перепад уровней напряжения на входе первого одновибратора 2 отсутствует, одновибратор 2 не запускается и генерация импульсов прекращается. Появляется значительное несоответствие между входным и выходным сигналами устройства, которое надежно выделяется элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 в виде положительного напряжения U, которое запускает триггер 13, блокирующий своим напряжением U с уровнем логического "0" входной сигнал .

Формирование импульсов управления прекращается. Аналогично при других поврежцениях, например одновибратора или связей, перепады уровней напря. жения на выходе транзисторных ключей отсутствуют и генерация прекращается, импульс управления не формируется.

В устройстве запуск каждого одновибратора, включающего транзисторный 1 ключ, происходит от транзисторного ключа, включаемого другим одновибратором, т.е. запуск каждого одновибрятора завис:и от состояния транзисторного ключа, включаемого другHN одновидратором. При повреь,:г-.:. п" од ;овибратора, работавшего в предыц ццем такте, повреждении его же.транзисторного ключа или нарушении связей между ними транзистор этого же транзисторного ключа занимает одно из двух устойчивых состояний (открыт или закрыт), перепады напряжений на его выходе отсутствуют и запуск одновибратора, .работающего в последующем такте, е происхоцит. Соответственно отсутствуfOT IIePeII II H IIPIIIKeIII H H BII O e PI, же транзисторного ключа, генерация импульсов прекращается. При этом получается значительное несоответствие между входным и выходным сигналами устройства, которое надежно выделяется. В результате блокируется входной сигнал, некачественные импульсы управления не формируются, что повышает надежность управления тиристорами.

Таким образом, в предлагаемом устройстве пб сравнению с прототипом уменьшается количество тиристоров, повреждаемых за время эксплуатации, и уменьляется время простоев тиристорных агрегатов, связанных с заменой поврежденных тиристоров.

Формула изобретения

Устройство для формирования импульсов управления тиристорами, со, держащее задающий генератор, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам первого и вто40 рого транзисторных ключей соответственно двухтактного усилителя импульсов, выход которого подключен к первичной обмотке выходного трансформатора, выводы вторичной обмотки которого соединены с входом выпрямителя, выход которого использован как выход устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности управления тиристорами за счет исключения несимметрично:-о режима работы трансформатора при повреждениях элементов и связей устройства введены элемент И, элемент ИСКЛЮЧМОЩЕЕ ИЛИ, триггер и дополнитель55 ный выпрямитель, а задающий генератор выполнен в виде двух одновибраторов, причем первый вход элемента И использован как вход устройства, а выход подключен к входу первого одновибра1610554

Составитель А.Меркулова

Редактор А.Маковская Техред N.Äèäûê Корректор Т. Палий

= 1аказ 3743 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 тора задающего генератора, выход которого использован как первый выход задающего генератора, выход первого тра .;исторного ключа двухтактного у илителя импульсов подключен к вхос

5 ду второго одновибратора задающего генератора, выход которого использован как второй выход задающего генератора, выход второго транзисторного 1О ключа двухтактного усилителя импульсов подключен к второму входу элемента И, к третьему входу которого подключен выход триггера, к входу которого подключен выход элемента ИСКЛЮЧА10Ц ЕЕ ИЛИ. первый вход которого соединен с первым входом элемента И, а второй через дополнительный выпрямитель соединен с входом выпрямителя.