Формирователь прямоугольных импульсов

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в импульсных преобразователях напряжения Цель изобретения - повышение надежности формирователя прямоугольных импульсов. Если в результате случайного сбоя пропадает информационньй сигнал в канале управления от основного тиристора 2, то в определенный момент времени элемент И 22 оказбшается открытым для прохождения, запускающего сигнала на вход формиро- - вателя 23, что приводит к включению коммутирующего тиристора по дополнительному каналу. При этом система в целом сохраняет работоспособность, Если происходит сбой в импульсном режиме работы формирователя, связанный с тем, что основной тиристор 2 не выключается, то в определенный момент времени оказывается открытым элемент И 21, что приводит к появлению сигнала о невыключении-тиристора 2 и последующему аварийному останову формирователя. Аналогично рассмотренному элемент И 21 оказывается открытым и в случае, если сбой в импульсном режиме работы формирователя связан с невключением коммутирующего тиристора 7, но уже из-за внутренних особенностей самого тиристора например кз-за повреждения типа обрывво 2 ил. с (/) . iSfOfwoOnu ки СО 1 О9 сл СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4106923/24-07 (22) 21.08.86 (46) 07,05 ° 88. Бюл. И- 17 (71) Московский энергетический институт (72) П.А.Воронин, Тадеуш Старчевски и Н.М.Тугов (53) 621.316.727:621.316.925.4 (088.8) (56) Полупроводниковые вентили./Под ред. Ф.И.Ковалева и Г.П,Мостковой.

Энергия, 1967, с, 217-219.

Авторское свидетельство СССР

Р 313297, кл. Н 03 К 17/73, 1971. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ

ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в импульсных преобразоватепях напряжения. Цель изобретения — повышение надежности формирователя прямоугольных импульсов, Если в результате случайного сбоя пропадает информационный сигнал в канале управления от основного тиристора 2, то B onpe,SU„„1394355 А1 (50 4 Н 02 М 1/08, Н 02 Н 7/12 деленный момент времени элемент И 22 оказывается открытым для прохождения. запускающего сигнала на вход формиро вателя 23, что приводит к включению коммутирующего тиристора по дополнительному каналу, При этом система в целом сохраняет работоспособность, Если происходит сбой в импульсном режиме работы формирователя, связанный с тем, что основной тиристор 2 не выключается, то в определенный момент времени оказывается открытым элемент И 21, что приводит к появлению сигнала о невыключении"тиристора

2 и последующему аварийному останову формирователя. Аналогично рассмотрен- ф ному элемент И 21 оказывается открытым и в случае, если сбой в импульсном режиме работы формирователя связан с невключением коммутирующего тиристора 7, но уже из-за внутренних особенностей самого тиристора например из-за повреждения типа обрыва.

2 ил.

СО

1394355

Изобретение относится к электротехнике и. может быть использовано в формирователях прямоугольных импульсов, а также в импульсных преобразова-5 телях напряжения, Цель изобретения — повышение надежности формирователя прямоугольных импульсов.

На фиг.1 изображена.схема формирователя прямоугольных импульсов; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства, Формирователь прямоугольных импульсов (фиг.1) состоит из источни- 15 ка 1 постоянного напряжения, основного тиристора 2, шунтированного обратным диодом 3, включенного последовательно с указанным источником

1 напряжения и нагрузкой 4, а также 20 узла коммутации, включенного параллельно нагрузке и состоящего из последовательного LC-контура 5,6 и коммутирующего тиристора 7, включенного последовательно с указанным LC-кон25 туром и шунтированного обратным диодом 8, причем параллельно основному и коммутирующему тиристорам через токоограничивающие резисторы 9 и 10 подключены излучающие диоды 11 и 12, фотоприемники 13 и 14 которых подключены к входам элементов 15 и 16 задержки,выходы которых связаны с входными цепями формирователей 17 и 18 импульсов управления основного и ком- 35 мутирующего тиристоров, а также элементов 19 и 20 задержки, выходы которых подключены к первым входам элементов И 21 и 22, на-вторые входы которых поступает сигнал от фотопри- 40 емника оптопары, связанной с коммутирующим тиристором, а с выхода элемента И 22 сигнал поступает во входную цепь формирователя 23 дополнительного импульса управления коммутирующим 15 тиристором 7. Этот сигнал несет также информацию о сбое в работе данного тиристора, причем с выхода другого элемента И 21 снимается информационный сигнал о сбое в работе основного тиристора 2.

На фиг.2 приняты следующие обозначения:

I — ток нагрузки;

U><< — напряжение анод-катод тирис-55 тора 2;

U „ - напряжение анод-катод тиристора 7;

1 gg — ToK индуктивности 5; — момент подачи импульса управления на основной тиристор 2; — время задержки, определяемое элементом 15; время задержки, определяемое элементом 16; время задержки, определяемое элементом 19; время задержки, определяемое элементом 20.

Устройство работает следующим образом.

Пусть включается основной тириатор 2 формирователя и на нагрузке

4 формируется прямоугольный импульс напряжения. В результате включения тиристора 2 перестает излучать светодиод 11 оптопары, подключенный параллельно тиристору 2. Фотоприемник

13 оптопары воспринимает излучение светодиода 11 и через некоторое время (примерно равное требуемой длительности импульса на нагрузке 4), определяемое элементом 15 задержки, данный сигнал запускает формирователь

17 импульсов управления, с выхода которого поступает сигнал на отпирание коммутирующего тиристора 7. Тиристор 7 отпирается и за счет колебательного процесса в LC-контуре 5,6 обеспечивает выключение основного тиристора 2. В результате включения тиристора 7 перестает излучать светодиод 12 оптопары, подключенной параллельно коммутирующему тиристору

7. Фотоприемник 14 оптопары воспринимает этот сигнал о состоянии тиристора 7 и через интервал времени, определяемый элементом 16 задержки, данный сигнал запускает формирователь

18 импульса управления, с выхода которого поступает отпирающий импульс на основной тиристор 2 формирователя. Далее процесс повторяется, обеспечивая синхронность в работе системы управления формирователем.

Если система функционирует без сбоев, то на выходе соответствующих элементов И 21 и ?2 сигналы соответствуют логическому "0",т.е. комбинации "00, свидетельствует о нормальном режиме работы.Для диагностирования аварийных ситуаций в системе, а также для повторного запуска узла коммутации формирователь снабжен элементами 19 и 20 задерж1 ки, которые сдвигают информационный сигнал о состоянии силовых тиристо3 . 13943 ров 2 и 7 на определенный интервал времени соответственно 1 > и,, показанные на диаграмме работы формирователя. На вторые входы элементов И поданы сигналы от фотоприемника 14, несущие информацию о состоянии коммутирующего тиристора 7. Если в результате какого-то случайного сбоя пропал информационный сигнал в канале уп-. 10 равления от основного тиристора 2 (что соответственно ведет к невключению коммутирующего тиристора 7), то в момент времени t = С >г + t g< элемент

И 22 оказывается открытым для про- 15 хождения запускающего сигнала на вход формирователя 23, что ведет к включению коммутирующего тиристора по дополнительному каналу. При этом система в целом сохраняет работоспособностьО если рассмотренный сбой в системе управления носит случайный характер.

Сигнал, поступивгчий на вход формирователя 23, одновременно сигнализирует о невключении коммутирующего тиристо- 25 ,ра по основному каналу (комбинация

01), Если произошел сбой в импульс" ном режиме работы формирователя, связанный с тем, что основной тиристор не выключился (даже при работе узла ЗО коммутации), то в момент времени t

t >+ t >3 окажется- открытым элемент

И 21, что ведет к появлению сигнала о невыключении тиристора 2 и последующему аварийному остановjj формиро» вателя (комбинация 10). Аналогично рассмотренному, элемент И 21 оказывается открытыми в случае, если сбой в импульсном режиме работы формирователя связан с невключением коммутиру- 4О ющего тиристора 7, но уже не из-за пропадания сигнала в канале управления, а например, из-за внутренних особенностей самого тиристора (повреждение структуры тиристора типа обры- 45 ва) . При этом элемент И 22 также пропускает информацию о развитии ава,рийного процесса в схеме формировате ля. Последнему случаю соответствует ,комбинация 11. Во всех рассмотренньгх случаях нарушения импульсного режима работы светодиод 12 оптопары непрерывно излучает (диаграмма напряжения на коммутирующем тиристоре), что и обеспечивает прохождение сигналов через элементы И 21 и 22.

Предлагаемое устройство имеет повышенную стойкость к нарушениям импульсного режима работы, связанным

4 со сбоями в системе управления и узле коммутации, поскольку работа системы управления формирователем синхронизирована с электрическим состоянием тиристоров по переменному и постоянному току, а при случайном (единичном) сбое в работе узла коммутации предусмотрена подача дополнительного сигнала на коммутирующий тиристор, что не приводит к останову в работе всей системы.

Формула изобретения

Формирователь прямоугольных импульсов, содержащий источник постоянного напряжения, подключенный через основной тиристор, шунтированный первым обратным диодом, к выводам для подключения нагрузки, соединенным с узлом коммутации, выполненным -в ви- . де включенных последовательно дросселя, конденсатора и коммутирующего .тиристора, шунтированного вторым обратным диодом, первый и второй форми" рователи импульсов управления, выходы которых соединены с управляющими

;электродами соответственно основного и коммутирующего тиристоров, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, введены третий формирователь импульсов управления, четыре элемента задержки, а также первые и вторые оптроны, токоограничивающие резисторы и элементы И, причем светоизлучатель первого оптрона, через первый токоограничивающий резистор подключен параллельно основному тиристору, фотоприемник первого оптрона через первый элемент задержки подключен к входам первого формирователя импульсов управления и второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, светоизлучатель второго оптрона через второй токоограничивакщий резистор подключен параллельно коммутирующему тиристору, фотоприемник .второго оптрона соединен с вторыми входами элементов И и входом третьего элемента задержки, выход которого подключен к входу второго формирователя импульсов управления и через четвертьгй элемент задержки подключен к церному входу второго элемента И, выход которого через третий формирователь .импульсов управления подключен к управляющему электроду коммутирующего тиристора.

1394355

Уак2

КоРРектоР В.Бутяга

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Широков

Редактор В.Бугренкова Техред M.Äèäûê

Заказ 2232/52 Тираж 665

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д, 4/5

Не5кпюч. v 7

ФИмФРАЖ vZ