Формирователь импульсов

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

;< 7 )0131 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23р 279 (21) 2730749/18-21 с присоединением заявки ЙЯ (23) Приоритет—

Опубликовано 231?80. Бюллетень 47

Дата опубликования описания 23.1280 (51)М. Кл.

Н 03 К 3/33

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДтт 621. 374 (08S. 8) (72) Авторы изобретения

A.È. Грибанов и Б.A. Штефан

Геленджикское отделение ггаучно-исследовательского института морской геофизики производственного объединения

"Южморгеология" (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова. но для запуска мощных импульсных устройств, в частности в пультах управления пневматическими излучателями упругого сигнала, используемыми при морских сейсморазведочных работах, и служит для согласования слаботочного источника постоянного тока с исполнитель- 10 ными импульсными устройствами большой мощности.

Известна схема Формирователя импульсов, состоящая из главной цепи, в которую входит главный тирнстор и ветвь с комплексной нагрузкой (активное и индуктивное сопротивления), подключенная к источнику постоянного напряжения, отключающего тиристора, отключающего конденсатора,;р а также диода, шунтирующего ветвь нагрузки и служащего для защиты индуктивности от перенапряжений при отключении тока. Работа схемы осуществляется попеременной подачей положительных импульсов тока (относительно. катода) на управляющие электроды главного и отключающего тиристора через определенные временные интервалы 111. 30

Основным недостатком схемы являет ся ее неэкономичность при заданном временном следовании управляющих импульсов в случае изменения во времени сопротивления нагрузки.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является Формирователь импульсов, содержащий тиристор, игнитрон, кон денсатор, два резистора и сопротивление нагрузки.

При подключении схемы к источнику постоянного тока рабочий конденсатор заряжается до величины питающего напряжения. При подаче положительного импульса тока на управляющий электрод тиристора последний отпирается и на поджигающий электрод игнитрона поступает большой импульс тока, зажигающий игнитрон. Конденсатор, заряженный до напряжения источника питания, быстро разряжается на небольшое сопротивление нагрузки, на котором появляется почти полное напряжение питания. Когда ток разряда снижается до величины, меньшей тока удержания игнитрона, последний гаснет, протекание тока через него прекращается, снова заряжается.рабочий конденсатор, устройство гото790131 во к следующему срабатыванию. Прерывателем тока в данной схеме служит игнитрон 2).

К недостаткам описанного формирователя следует отнести нестабильность работы при условии переменной во времени нагрузки при частых посылках импульса тока и высокой требуемой мощности импульса.

Цель изобретения - повышение надежности работы формирователя импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена. между катодом и управляющим электродом основного тиристора, анод которого через последовательно включенные зарядный резистор и диод

:соединен с положительным выводом источника питания, накопительный конденсатор, подключенный между анодом основного тиристора и точкой соединения отрицательного вывода источника питания с нагрузкой, шунтированной защитным диодом, другой вывод которой подключен к катоду основного тиристора, и делитель напряжения, подключенный к источнику питания, введены вспомогательный тиристор, последовательно включенные между анодом вспомогательного тиристора и положительным выводом источника питания вторые зарядный резистор и диод, коммутационный и следящий конденсатор, которые включены соответственио между анодами и катодами основного и вспомогательного тиристоров, первая и вторая параллельные RC-цепочки, пороговый элемент, формирующий диод и разрядный конденсатор, который включен между выходом делителя напряжения и источником питания, при этом первая параллельная RC-цепочка включена между. анодом основного тиристора и катодом вспомогательного тиристора, управляющий электрод которого через последовательно соединенные вторую

° параллельную йС-цепочку, пороговый элемент и формирующий диод связан с выходом делителя напряжения.

На фиг. 1 приведена зарядно-разрядная цепь, блок-схема, на фиг. 2 то же, электрическая принципиальная схема.

Блок-схема зарядно-разрядной цепи состоит из прерывателя 1 постоянного тока, емкостного накопителя 2 и следящей системы 3, которая позволяет следить за разрядом емкостного накопителя и подавать сигнал на выключение рерывателя, когда напряжение на емкостном накопителе достигает определенной величины, независимо .от изменений сопротивления нагрузки (сопротивление нагрузки в пультах управления пневмоизлучателями может меняться во времени), так как разряд емкостного накопителя может быть прекращен в любой момент, то схема высокоэкономична, надежно работает в условиях переменной во времени нагрузки.

Электрическая принципиальная схема предлагаемой зарядно-разрядной цепи содержит импульсный трансформатор 4, прерыватель постоянного тока — основ1О ной тиристор 5, управляющий электрод ,которого связан с началом вторичной обмотки импульсного трансформатора, а конец вторичной обмотки импульсного трансформатора — с катодом основного тиристора 5, накопительный конденса15 тор б с зарядным резистором 7, следящую систему, состоящую из диодов 8 и 9, второго зарядного резистора 10, служащего для заряда коммутационного конденсатора 11, вспомогательного

Я тиристора 12, в катод которого включен следящий конденсатор 13, второй электрод которого соединен с катодом основного тиристора, первой параллельной RC-цепочки, состоящей из

2 конденсатора 14 и переменного резистора 15, второй параллельной RC-цепочки, содержащей конденсатор 16 и сопротивление 17, порогового элемента (например, неоновой лампы) 18, Формирующего диода 19 и разрядного конденсатора 20. Аноды диодов 8 и 9 соединены с положительным выводом источника питания, катод диода 8 соединен последовательно с зарядным резистором 7, другой конeU, которого соединен с анодом основного тиристора 5. Катод диода 9 соединен с зарядным резистором 10, который, в свою очередь, последовательно соединяется с анодом. вспомогательного тиристора

QQ 12 и одним из электродов коммутационного конденсатора 11, другой электрод которого соединен с анодом основного тиристора 5. В катод вспомогательного тиристора 12 включена вторая параллельная RC-цепочка, содержащая переменное сопротивление 15 и конденсатор 14, которая одним концом соединяется с катодом вспомогательного тиристора 12, а другим — с накопительным конденсатором б, причем положительный электрод конденсатора 6 подключается к аноду основного.тиристора 5,отриательный электрод — к отрицательновыводу источника питания. Параллельная RC-цепочка одним концом соединена с управляющим электродом вспомогательного тиристора 12, а другим — с пороговым элементом 18, который, в свою очередь, соединен последовательно с формирующим диодом

49 19, анод которого соединен с положительным электродом разрядного конденсатора 20 и средней точкой делителя 21 напряжения, выполненного на переменном резисторе. Второй электрод разрядного конденсатора 20 подклю790131 чен к источнику питания. Переменная во времени нагрузка 22 одним концом подключается к катоду основного тиристора 5, а другим - к минусу источника питания. Параллельно нагрузке,встречно току включен защитный диод 23, служащий для защиты от перенапряжений.

Устройство работает следующим образом.

При подключении цепи к источнику питания к пороговому элементу 18 прикладывается напряжение выше его порога. За счет разряда конденсатора

20 через формирующий диод 19, пороговый элемент 18, конденсатор 16 на управляющий электрод вспомогательного тиристора 12 поступает положительный импульс и открывает его.

Через резистор 10 происходит, заряд конденсаторов 11 и 13, а через резистор 7 заряжается конденсатор 6.

За счет постоянных времени заряда конденсаторы 11 и 13 заряжаются значительно быстрее, чем конденсатор

6. После заряда конденсатора. 13, когда ток через тиристор 12 становится меньше тока удержания, который определяется выбором сопротивлений резисторов 15 и 10, тиристор 12 запирается. После этого конденсатор

13 начинает разряжаться через резистор 15 на конденсатор 6. Причем, если оказывается, что разница напряжений между делителем 21 напряжения и напряжением на конденсаторе

13 превышает пороговое напряжение зажигания элемента 18, то тиристор

12 открывается вторично, снова заряжается конденсатор 13 и запирается тиристор 12. Исключение повторного открывания тиристора 12 обеспечивается выбором величины емкости конденсатора 16 и сопротивления 17.

Наконец, конденсатор 6 заряжается до напряжения, близкого к источнику питания. Схема готова к работе.

При поступлении положительного импульса на управляющий электрод основного тиристора 5 он открывается, конденсатор 6 начинает разряжаться на нагрузку 22. При этом конденсатор

13 также начинает разряжаться через резистор 15. В момент, когда разность между напряжениями на средней точке делителя 21 и напряжением на конденсаторе 13 достигает величины зажигания элемента 18, на управляющую цепь тиристора 12 поступает положительный импульс, тиристор

12 открывается. Конденсатор 11 через тиристор 12, конденсатор 13 и тиристор 5 начинают разряжаться. Тиристор 5 запирается и схема возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена между катодом и управляканим электро дом основного тиристора, анод которого через последовательно включенные зарядный резистор и диод соединен с положительным выводом источника питания, накопительный конденсатор, подключенный между анодом основного тиристора и точкой соединения отрицательного вывода источни питания с нагрузкой, шунтированной защитным диодом, другой вывод которой подключен к катоду основного тиристора, и делитель напряжения, подключенный к источнику питания, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности работы, в него введены вспомогательный тиристор,последовательно включенные между анодом вспомогательного тиристора и положительным выводом источника питания вторые зарядный резистор и диод, коммутационный и следящий конденсатор, которые включены соответственно между анодами и катодами основного и вспомогательного тиристоров, первая и вторая параллельные RC-цепочки, пороговый элемент, формирующий диод и разрядный конденсатор, который включен между выходом делителя напряжения и источником питания, при этом первая параллельная RC-цепочка включена между анодом основного тиристора и катодом вспомогательного тирИстора, управляющий электрод которого через последовательно соединенные вторую параллельную КС -цепоч- . ку, пороговый элемент и формирующий диод связан с выходом делителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.шиллинг B. Тиристорная техника, Л., "Энергия",1971, с.249,рис. 133 а.

2. Королев Ю.Н. Тиристоры, И., ".Знание", 1968, с. 56, рис.36.

790131

Составитель Л. Колосков

Редактор. В. Парасюн Техред С.Мигунова Корректор М. Вигула

Заказ 9058 57 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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