Способ управления тиристорами импульсного усилителя мощности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОНУ СВИ ИТЦДЬСТВУ (щ 864491

Союз Советских

Социалистическими

Республик (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 230379 (21)2740580/24-07 (51)м. кл.з с присоединением заявим МН 02 Р 13/18

Государственный комитет

СССР

IIo девам изобретений и открытий (23) ПрморитетОпубликовано 1Ь0 9,81.6þëëåòåíü 89 34

Дата опубликования описания 150981 (53) УДК621. 314. 26 (088.8) (72) Автор изобретения

В. М. Остреров

Украинский научно-исследовательский инс станков и инструментов (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ ИМПУЛЬСНОГО

УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных инверторах.

Известен способ управления тирмсторами импульсного усилителя мощнос5 ти, в которых блок искусственной коммутации обладает возрастающей ковиутацмонной способностью, состоящей в том, что комьц тирувщий тиристор включают после включения рабочего тиристора через интервал времени, определяемый модулятором (1 1.

Недостатком данного способа «вл»ется низкий КПД и болыаая установленная мощность, приводящая к больщим 15 весо-габаритным показателям устройства.

Намболее близким к предложенному по технической сущности и достигае.мощ результату является способ управ- 20 ленмя тиристорами ммпульсиого усилителя мощнОсти с блоком отклвченмя тиристоров, коммутационная способность которых возрастает с ростом ковваутируемого тока, состоящий в том, что включают коммутирукщмй тиристор после включения рабочего тиристора с интервалом, равным длительности входного импульса и осуществляют внетактовув коммутацию 1 2 ). 30

Недостатком данного способа является низкий КПД и завьтаенная установленная мощность. устройства реализующего способ.

Целью изобретения является повышение КПД.

Поставленная цель достигается теМ, что в известном способе управления тирнсторами импульсного усилителя мощности с блоком отключения тиристоров, коммутационная способность которых возрастает с ростом коммутируемого тока, внетактовув коммутацмв осуществляют при достижении током нагрузки значения, соответствующего коммутационной способности блока отключения тиристоров;

После внетактового отключения рабочего тмристора производят его виетактовое вклвченме с временной задержкой, равной интервалу работы бло- . ка отключения тирясторов.

При внетактовом выклвченим рабочего тиристора осуществляют включение

Форсирующих тиристоров блока отключения тиристоров.

На чертеже приведена блок-схема устройства управления тиристорным импульсным усилителем мощности, реализующая предлагаеваай способ, 864491

Широтно-импульсный модулятор выполнен в виде порогового устройства

1 и тактового генератора 2.пилообразного напряжения. Длительность модулированных импульсов на выходе порогового устройства определяется уровнем входного сигнала. Импульсный усилитель-формирователь 3 формирует передний фронт выходного импульса широтноимпульсного модулятора в импульс управления рабочим тиристором 4, который подключает нагрузку 5 к источ,нику рабочего напряжения U . Сопротивление нагрузки 5 в общем случае является величиной переменной, изменяемой по проиэволвному закону. Выход тактовых импульсов соединен через

15 логический элемент ИЛИ б с импульсным усилителем-формирователем 7, Импульсы,.поступающие на вход "а" логичес-,, кого элемента ИЛИ б,соответствуют зад.нему фронту широтно-модулированного им- 2Р пульса на выходе порогового устройст ва 1 ° Сформированные импульсы поступают на коммутирующий тиристор 8 устройтва искусственной коммутации, в состав которого входит коммутирующий з5 дроссель 9, включенный последовательно с рабочим тиристором 4, -коммутирующий конденсатор 10, зарядный дроссель 11, зарядный диод 12 и .источник питания коммутирующей цепи с напряжением U О„. При включении коммутирующего тирйстора 8 напряжение коммутирующего конденсатора 10 прикладывается к коммутирующему дросселю, эа счет чего осуществляется выключение рабочего тиристора. После переэаряда коммутирующего конденсатора

10 по цепи коммутирующего контура происходит его перезаряд по цепи зарядного контура. Когда потенциал верхней по чертежу обкладки конден- 40 сатора 10 достигает постоянного положительного значения, устройство готово к очередной коммутации. На входах дифференциального усилителя 13 сравнивается амплитуда напряжения на коммутирующем конденсаторе с мгновенным значением тока в нагруэочной цепи.

Если величина тока нагрузки меньше того тока, который может быть отключен устройством, то выход.дифференциального усилителя не воздействует на синхрониэирующее устройство 14, связанное с тактовым генератором 2 и импульсы на входе "б" логическоГо элемента ИЛИ б отсутствуют, а сигнал на входе "б" логического элемента И

15 равен логической единице.

При срабатывании дифференциального усилителя 13 синхронизирующее устройство-обеспечивает на входе "б" элемента или б импульс управления, логи- 40 ческую единицу, .а на входе "б" элемента И вЂ” сигнал логического нуля дли тельностью, равной времени работы коммутирующего контура (равного сумме времени работы коммутирующего и за - 65 рядного контуров) . Благодаря тому, что после коммутации тока нагрузки амплитуда напряжения на коммутирующем конденсаторе увеличивается,в следующем такте может быть отключен TQK больший по абсолютной величине, чем ток предыдущего такта.

Благодаря использованию предложенного способа можно обеспечить работу импульсного усилителя с устройством искусственной коммутации с большим значением характеристического сопротивления коммутирующего контура р = -,/ Я и меньшим значением амплитуды напряжения на коммутирующем конденсаторе при работа устройства вхолостую. Другими словами, для коммутации одной и той же нагрузки, харакгериэующейся определенным -характером возрастания тока от такта к такту при увеличении нагрузки, может быть использовано коммутирующее устройство меньшей мощности, т.е. могут быть снижены габариты коммутирующего устройства и повышен КПД импульсного усилителя мощности. В тех случаях, когда после отключения рабочего тиристора ток нагрузки спадает со значительной крутизной сразу же после внетактового отключения, т.е. через интервал времени, необходимый для срабатывания коммутирующего устройства, целесообразно, осуществить внетактовое включение рабочего тиристора.

В наибольшей степени эффективность предлагаемого способа может проявиться при использовании устройств вклю-, чения тиристоров с форсирующими цепи™ ми. При этом условия внетактовой коммутации будут облегчены за счет введения источника питания в коммутирующий контур. В приведенном случае оценка коммутационной способности устройства осуществляется измерением амплитуды напряжения на коммутирующем конденсаторе. В общем случае сравнение текущего значения тока и коммутационной способности устройства производят не непосредственным сравнением указанных величин, а преобразовав хотя бы одну из них с помощью функционального преобразователя, Предлагаемое изобретение повышает

КПД и уменьшает установленную мощ-. ность, что также способствует уменв-, шению весогабаритных показателей импульсного усилителя мощности; управляемого по данному способу.

Формула изобретения

1. Способ управления тиристорами импульсного усилителя мощности с блоком отключения тиристоров, коммутационная способность которых возрастает с ростом коммутируемого тока, состоящий в том, что включают коммутирующий тиристор после включения рабочего тиристора с HHTepBBtIQM рав864491

Составитель Е. Жданов

Техред А. Бабинец

Корректор У. Пономаренко

Редактор П. Коссей

Эакаэ 7825/82 Тираж 733- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дым длительности входного импульса, и осуществляют энетактовую коммутацию, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, внетактовую коммутацию осуществляют при достижении током нагрузки значения, соответствующего коммутационной способности блока отключения тиристоров.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что после вневактоэо- )p го отключения рабочего тиристора проиэводят его внетактовое включение с временной задержкой, равной интервалу работы блоКа отключения тирис- торов.

3. Способ по п.1, о т A и ч а ющ н и с я тем, что при внетактовом . выключении рабочего тиристора осуществляют включение форсирующих ти-,. ристоров блока отключения тиристоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 525207, кл. Н 02 М 3/135 1973 °

2. ABTopcRQB свидетельство СССР по. заявке Р 2680343/24-07, кл. Н 02 Р 13/16, 1978.