Формирователь импульсов управления силовыми тиристорами преобразователя

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления тиристорами мощных преобразователей. Цель изобретения - обеспечение возможности удлинения линий связи между силовой час тью преобразователя и системой управ ления без снижения параметров управляющих импульсов. Для этого с помощью конденсатора 8 и транзистора 3 на обмотке 21 трансформатора 18 формируется прямоугольный импульс. Форсирующая часть импульса с крутым передним фронтом формируется с помощью конденсатора 9 и транзистора:4. При этом за счет того, что первичные обмотки 23 трансформаторов 22 выходных ячеек соединены согласно и последовательно и подключены параллельно вторичной обмотке 21 трансформатора 18, выходные ячейки могут быть сколь угодно удалены от системы управления, в результате чего достигается удобство компоновки при конструировании 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (g1)g Н 02 М 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO 30EPETEH RM OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4282695/07 (22) 13 ° 07,87 (46) 23 ° 03 ° 91 ° Бюл, N - 11 (72):А,А,Габриэльянц,:В,В,Гордеев, А„П,Мотыль и.E.M.Ç x (53) 621i316 ° 727(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1130979, кл, Н 02 M 1/08, 1984 °

Авторское свидетельство СССР

У 1347171, кла Н 03 К 5/12, 1987 ° (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ СИПОВЬМИ ТИРИСТОРАМИ ПРЕОБРА»

ЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления тиристорами мощных преобразователей, Цель изобретения обеспечение возможности удли„.SU» 1636953 А1

2 нения линий связи между силовой час» тью преобразователя и системой управ» ления без снижения параметров управ» ляющих импульсов, Для этого с помощью конденсатора 8 и транзистора 3 на об мотке 21 трансформатора 18 формируется прямоугольный импульс, Форсирующая часть импульса с крутым передним фронтом формируется с помощью конденсатора 9 и транзистора:4 ° При этом ф за счет того, что первичные обмотки

23 трансформаторов 22 выходных ячеек соединены согласно и последовательно и подключены параллельно вторичной обмотке 21 трансформатора 18, выходные ячейки могут быть сколь угодно удалены от системы управления, в результате чего достигается удобство компоновки при конструировании, 1 ил

1636953

Изобретение относится к преобра зовательной технике и может быть ис пользовано для формирования импуль сов управления тиристорами мощных высоковольтных статических преобразо вателей электрической энергии, на пример автономных инверторов и им пульсных преобразователей, имеющих принудительную емкостную коммутацию и последовательное и параллельное соединение тиристоров в плечах, Целью изобретения является обес» лечение возможности удлинения линий связи между силовой частью преобра зователя и системой управления без снижения параметров управляющих импульсов

На чертеже представлена принципиальная схема формирователя импульсов управления силовыми тиристорами преобразователя

Формирователь содержит источник 1 питания, источник 2 управляющих сиг-, налов, транзистор 3 и транзистор 4 выходных ячеек, резистор 5 и первый

7 и второй 6 резисторы выходных яче ек, конденсатор 8 и конденсатор 9 выходных ячеек, диод 10 и диоды 11

14 выходных ячеек, тиристорный оптрон 15 со светодиодом 16 и фототи ристором 17, выходной трансформатор

18 с основной 19, перемагничивающей

20 и вторичной 21 обмотками и транс форматор 22 с первичной 23, первой

24 и второй 25 вторичными обмотками»

Конденсатор 8 подключен между нача лом основной 19 и концом перемагни чивающей 20 обмоток выходного транс форматора 18, конец основной обмотки

19 выходного трансформатора 18 со» единен с коллектором транзистора 3 и первым выводом резистора 5, конец перемагничивающей обмотки 20 выходного трансформатора 18 подключен к катоду диода 10, начало перемагничивающей обмотки 20 выходного трансформатора 18 подключено K аноцу фото тиристора 17 оптрона 15, Второи вывод резистора 5 соединен с анодом светодиода 16 оптрона 15, отрица тельный вывод источника 1 питания подключен к эмиттеру транзистора 3, аноду диода 10, катоду светодиода 16 и катоду фототиристора 17 оптрона 15, положительный вывод источника 1 пи тания подключен к началу основной обмотки 19 выходного трансформатора

1 8,выход источника 2 управляющих сиг

10 !

55 налов подключен K переходу база эмиттер транзистора 3, вторичная об мотка 21 выходного трансформатора 18 соединена параллельно с последовательно и согласно соединенными первичными обмотками 23 выходных трансформаторов 22 выходных ячеек, количество которых равно количеству сило вых тиристоров, в каждой выходной ячейке начало первой вторичной обмот ки 24 выходного трансформатора 22 соединено с катодом первого диода 12, конец первой вторичной обмотки 24 выходного трансформатора 22 соединен с началом второй вторичной обмотки

25 выходного трансформатора 22, базой транзистора 4 и анодом второго диода 14, конец второй вторичной об» мотки 25 выходного трансформатора соединен. с анодом диода 11 и катодом диода 13, катод диода 11 соединен с коллектором транзистора 4 и первым выводом конденсатора 9, анод диода

13 соединен с вторым выводом конден» сатора 9, анодом диода 12, первым вы водом резистора 7 и катодом силового тиристора преобразователя, эмиттер транзистора 4 соединен с первым выводом резистора 6 и катодом диода

14, вторые выводы резисторов 6 и 7 подключены к управляющему электроду силового тиристора преобразователя, Формирователь импульсов управления тиристорами преобразователя работает следующим образом, При включенном источнике 1 пита ния и выключенном первом транзисторе 3 светодиод 16 и фототиристор 17 оптрона 15 оказываются включенными и конденсатор 8 заряжается через пе ремагничивающую обмотку 20 выходного трансформатора 18 до напряжения ис точника:1,/

При этом в выходных ячейках заряжается конденсатор 9 по цепи: начало обмотки 24 выходного трансформатора 22, обмотка 24, обмотка 25 выходного трансформатора 22, диод li, конденсатор 9, диод 12 °

Коцценсатор 9 заряжается до величины суммарного напряжения вторичных обмоток 24 и 25 выходного трансформатора 22» При этом выходной трансформатор 18 и выходные трансформаторы

22 перемагничиваются, При поступлении запускающего сигнала на вход транзистора 3 он включается. Светодиод 16 и фототиристор 17 оптрона 15

6953

В формирователе импульсов управ- . ления тиристорами преобразователя ре» зистор 5 служит для ограничения тока светодиода 16 аптрона 15, резистор 6 ограничивает ток управляющего перехо да силового тиристора с учетом раз броса сопротивлений управляющих пе реходов тиристоров, резистор 7 вклю чен для повышения помехоустойчивости силового тиристора, Для ограничения базового тока транзистора 4 между его базой и анодом диода 14 может быть включен резистор, шунтированный форсирующи: конденсатором Вторичная обмотка 21 выходного трансформатора и первичные обмотки 23 выходных трансформаторов 22 могут быть выпол, нены в виде кабеля, пропущенного

20 сквозь тороидальные сердечники этих трансформаторов

Формирователь импульсов может использоваться для включения как оди» ночных тиристоров, так и групп парал

25 лельно„ последовательно и последова» тельно-параллельно соединенных ти» ристоров, Кроме того, промежуточная трансформаторная связь позволяет повысить помехоустойчивость формирователя импульсов за счет снижения проходной емкости узла гальванической развязки и иметь большее количество вариантов компоновки преобразователя в целом

35 при конструировании за счет возмож ности удлинения линий связи между силовой частью преобразователя и узлами системы управления Удлинение линий связи в предлагаемом формирова

40 теле возможно осуществить в узле гальванической развязки без снчжения параметров вклочающих импульсов, так как формирование форсирующей части импульса с крутым фронтом осуществ»

45 лено на вторичной стороне узла галь ванической развязки» В прототипе удлинение линий связи узла гальвани ческой развязки оказывает влияние на форму, особенно фронт, формируе»

При этом включается транзистор 4 за счет протекания по его переходу база эмиттер тока по цепи . начало второй вторичной обмотки 25 выходного трансформатора 22, переход база« эмиттер транзистора 4, резисторы 6 и

7, шунтирующий управляющий переход силового тиристора, диод 13, вторая вторичная обмотка 25 выходного трансформатора 22. После вклочения транзистора 4 конденсатор 9 разряжается через резистор 6 и управляющий переход силового тиристора, формируя форсирующую часть импульса включения

1 тиристора с крутым фронтом, При разряде конденсатора 9 до напряжения несколько ниже напряжения на второй

; вторичной обмотке 25 выходного тран сформатора 22 открывается диод !4, По управляющему переходу силового тиристора протекает ток поддерживающей части импульса включения по цепи: начало второй вторичной обмотки 25 выходного трансформатора 22, диод 14 (частично ток протекает по переходу база эмиттер транзистора 4), резистор 6, управляющий переход силового тиристора, диод 13, вторая вторичная обмотка 25 выходного трансформатора 22, Выходные трансформаторы 18 и 22 перемагничиваются, По окончании запускающего сигнала выключаются транзисторы 3 и:4 На уп» равляющем переходе сформирован импульс включения оптимальной формы с крутым передним фронтом. Затем конденсатор 8 вновь заряжается от источника 1 питания через перемагничивающую обмотку 20 выходного трансформатора 18 до напряжения источника

1 питания, а конденсатор 9 заряжается до суммарного напряжения вторичных обмоток 24 и 25 выходного трансформатора 22 ° В результате изменение состояния магнитных цепей выходных трансформаторов 18 и 22 происходит близко к предельному циклу петли .гистерезиса, мого импульса, 50

5 163 выключаются, По основной обмотке 19 выходного тран сфо рма то ра 1 8 про тека ет ток разряда конденсатора 8 через транзистор 3 и диод 10 и ток источни-. ка 1 питания через транзистор;3, На вторичных обмотках 24 и 25 выходных трансформа торо в 22 выходных ячеек формируются импульсы напряжений прямоугольной формы, Формула из об ре тения формирователь импульсов управле ния силовыми тиристорами преобразова теля, содержащий источник питания, положительный вывод которого связан с одним выводом основного конденсатора, другой вывод которого соединен

1636953

1О l5

25

35

Составитель;А,Меркулова .

Техред А.Кравчук Корректор Н Ревск«я

Редактор:О,Юрковецкая

Заказ 822 Тираж 387 Под пи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 1 КНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Г«г«1ииа,101 с катодом диода и концом перемагни чивающей обмотки основного импульс ного трансформатора, начало которой через управляемый ключ соединено с анодом диода и отрицательным выводом источника питания, управляющий вход управляемого ключа соединен с коллектором управляющего транзистора, соединенным с концом основной обмотки основного импульсного трансформа тора, начало которой соединено с од» ним выводом конденсатора, эмиттер управляющего транзистора соединен с отрицательным выводом источника пи тания, а база с источником управ ляющих сигналов, и выходные ячейки по числу силовых THpHcTQpoB> о т л и ч а ю шийся тем, что, с це» лью обеспечения возможности удлинения линий связи между силовой частью преобразователя и системой управления беэ снижения параметров управляющих импульсов, управляемый ключ выполнен в виде тиристорной оптопары, анод фототиристора которой соединен с началом перемагничивающей обмотки основного импульсного трансформатора, катод - с отрицательным выводом источника питания, с которым также соединен катод светодиода тиристорной оптапары, анод которого через резистор соединен с коллектором управляющего транзистора, а каждая выходная ячейка содержит импульсный трансформатор с двумя вторичными и одной первичной обмотками, четыре диода, конденсатор, транзистор и два ре» зистора, причем первичные обмотки им" пульсных трансформаторов всех выход- ных ячеек соединены последовательно и подключены параллельно вторичной обмотке основного импульсного трансформатора, начало первой вторичной обмотки импульсного трансформатора в каждой выходной ячейке соединено с концом второй вторичной обмотки им» пульсного трансформатора данной вы» ходной ячейки, t,«÷àëî которой соединено с катодом первого диода данной выходной ячейки, «иод кат: паго через второй диод соединен с каинам первой вторичной обмотки импульсного транс» форматора и анодом третьего диода, катод которого соединен с коллектором транзистора и одним выводом кон-, денсатора, другой вывод которого соединен с анодом первого диа а, эмит тер транзистора каждой выыаднай ячейки соединен с одним выводом первого резистора данной выходной ячейки и катодом четвертого диода, анод кото рого соединен с базой транзистора и точкой соединения первой и второй вторичной обмоток импульсного трансформатора данной ячейки, другой вывод первого резистора предназначен для подключения к управляющему электроду соответствующего силовога тиристора и соединен с одним выводом второго резистора, другой вывод которого со» единен с другим выводом конденсатора и предназначен для подключения к като» ду силового тиристора.