Двухтактный формирователь для управления тиристорами инвертора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 160481 (21) 3276169/24-07 15 ) М. Кп.З с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Н 02 М 1/08

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.1082 бюллетень ¹4 0

Дата опубликования описания 30,1082 (53) УДК 621. 316.

° 727(088.8) (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе (54 ) ДВУХТАКТНЫЙ ФОРНИРОВАТЕЛЬ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

THPHCTOPAMH HHBEPTOPA

Изобретение относится к преобраэо вательной технике и может быть использовано в системах управления инверторами повышенной и высокой частоты.

Известны формирователи импульсов управления тиристорами инверторов, содержащие формирующую цепь иэ двух последовательно соединенных конденсаторов, дроссель и выходной трансформатор (1).

Недостатком данного формирователя является невысокий коэффициент полезного действия.

Наиболее близок к предлагаемому по средствам и достигаемому результату двухтактный формирователь для управления тиристорами инвертора, содержащий первую формирующую цепь иэ последовательно соединенных первого и второго конденсаторов, подсоедийенных своими крайними выводами к клеммам для подключения плюсового и минусового выводов источника питания, а общим выводом - через индуктивность к общему выводу последовательно соединенных третьего и четвертого конденсаторов второй формирующей цепи, крайний вывод каждого из которых подсоединен к общему выводу конденсаторов второй формирующей цепи че- рез последовательно соединенные ключевой элемент и входную обмотку трансформатора, выходная обмотка ко.торого подсоединена к клеммам для подключения соответствующего тиристора (2j.

Недостатком известного формирователя является невысокая надежность, обусловленная наличием паразитных колебаний в управляющем сигнале.

Цель изобретения — повышение надежности путем устранения параэитных колебаний в управляющем сигнале.

Поставленная цель достигается тем, что формирователь снабжен двумя диодами, включенными между крайними выводами конденсаторов соответственно первой и второй формирующих цепей, причем первый диод подсоединен анодом к клемме для подключения плюсового вывода источника питания,/ второй диод — катодом к клемме для подключения его минусового вывода.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема двухтактного формирователя импульсов для управления инвертором", на фиг.2 — кривые,,поясняющие формирование импульса оптимальной формы; на фиг.3 — эпюра на970591 пряжения на ключевом элементе при наличии паразитных колебаний", на фиг.4эпюра напряжения на ключевом элементе при отсутствии паразитных колебаний.

Предлагаемый двухтактный формирователь (фиг.1) содер>кит первую формирующую цепь последовательно соединенных конденсаторов 1 и 2, вторую формирующую цепь конденсаторов 3 и 4, средняя точка которых через индуктивность10

5 соединена со средней точкой первой формирующей цепи, а между крайними точками включения конденсаторов первой и второй формирующих цепей включены диоды 6 и 7. Параллельно конден -5 саторам второй формирующей цепи через ключевые элементы 8 и 9 подключены выходные импульсные трансформаторы 10 и 11.

Двухтактный формирователь работает следующим образом.

В установившемся режиме перед включением ключевого элемента 8 конденсаторы 1 и 3 заряжены с полярностью, укаэанной на фиг.1, а конденсаторы 2 и 4 разряжены. При включении ключевого элемента 8 конденсатор 3 разряжается через первичную обмотку трансформатора 10, а конденсатор 4 заряжается по той ке цепи через диоды 6 и 7 до напряжения источника питания.

При этом н обмотках трансформатора 10 формируется первоначальный выброс (фиг.2, кривая 12).

При включении ключевого элемента 8 происходит разряд конденсатора 35

1 по цепи, образованной диодом 6, первичной обмоткой трансформатора

10, ключеным элементом .8 и индуктивностью 5, и заряд конденсатора 2 по этой цепи от источника питания. 40

При этом формируется основная часть импульса (фиг.2, кривая 13) . В первичной обмотке трансформатора 10 токи указанных этапов формирования импульсов складываются, и в выходных обмотках трансформатора формируется импульс управления силовыми тиристорами инвертора формы, близкои к оптимальной (фиг.2, кривая 14). В связи с колебательным процессом в последовательном контуре, образованным конденсатором 1 и индуктинностью

5, конденсатор 1 перезаряжается до

Небольшого обратного напряжения, по этой причине конденсатор 2 заряжаетфя до напря>кения несколько большего, чем напряжение источника питания.

Так как к этому моменту напряжение на конденсаторе 4 равно напряжению источника питания, т.е. меньше, чем . напряжение на конденсаторе 2, то 60 конденсатор 2, разряжаясь через индуктивность 5 и диод 7, заряжает конденсатор 4 до напряжения, большего, чем напряжение источника питания.

Конденсатор 1 разряжается, заряжая конденсатор 4 по этой цепи через источник питания.

После окончания формирования выходного импульса верхние обкладки конденсаторов 2 и 4 оказываются заряженными положительно по отношению к сВоНМ нижним обкладкам, а конденсаторы 1 и 3 — разряженными, причем конденсатор 2 заряжен,. до напряжения источника питания, а конденсатор 4 до напряжения несколько большего, чем напряжение источника питания.

Напряжение, равное разности этих напряжений, прикладывается к диоду 7 в запирающей полярности.

Аналогичным образом работает схема при включении ключевого элемента

9, при этом конденсаторы 1 и 3 заря>каются от источника питания, а конденсаторы 2 и 4 разряжаются через трансформатор 17, формируя в его обмотках выходной импульс.

Величина конденсаторов 3 и 4 определяет длительность первоначального выброса выходных импульсов, а величина конденсаторов 1 и 2 и индуктивности 5 определяет полную длительность выходного импульса. В качестве ключевых элементов могут быть использованы тиристоры или транзисторы.

Использование изобретения обеспечивает повышение надежности формирователя путем подавления паразитных колебаний в управляющем сигнале.

Формула изобретения

Двухтактный формирователь для управления тиристорами инвертора, содержащий первую формирующую цепь из последовательно соединенных первого и второго конденсаторов, подсоединенных своими крайними выводами к клеммам для подключения плюсового и минусового выводов источника питания, а общим выводом — через индуктивность к общему выводу последовательно сое-диненных третьего и четвертого конденсаторов второй формирующей цепи, крайний вывод каждого из которых подсоединен к общему выводу конденсаторов второй формирующей цепи через последовательно соединенные ключевой элемент и входную обмотку трансформатора, выходная обмотка которого подсоединена к клеммам для подключения соответствующего тиристора,о т л и ч а ю шийся тем, что, с це- лью повышения надежности путем устранения паразитных колебаний в управляющем сигнале, он снабжен двумя диодами, включенными между крайними вынодами конденсаторов соответственно перной и второй формирующих цепей, первый диод подсоединен анодом к клемме для подключения плюсового вывода источника питания, а нторои диод

970591 катодом к клемме для подключения его минусового вывода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Горбачев Г.Н. Индуктивно-емкостной формирователь в системе управления тиристорными автономными инверторами. - Сб. "Доклады научно-технической конференции по итогам научноисследовательских работ за 1966-1967

r. МЭИ, 1967, с. 87-93.

2. Авторское свидетельство СССР

М 490293, кл. Н 02 М 1/08, 1972.

970591

Составитель В.Коствхин

Редактор Л.Пчелинская Техред g.Ач Корректор И.Ватрушкина

Заказ 8417/71 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4