Генератор импульсов для мощных преобразователей
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсних
Социалистичесних
Республии
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 11.IV.1968 (№ 1233213/24-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 13.|.1970 Бюллетень № 5
Дата опубликования описания 22Л/.1970
Кл. 21ат, 36/02
21 d2 12/03
МПК Н 03k
Н 02m
УДК 621.373.5:621. .314.57 (088.8) комитет по делам изобретений и отнрытий при Совете министров
СССР
Авторы изобретения
Ф. Г. Гофман и И. E. Петренко
Челябинский научно-исследовательский институт металлургии
Заявитель
ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ МОЩНЪ|Х ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Известны генераторы импульсов для мощных преобразователей, состоящие из блоков формирования импульсов, п ромежуточных трансформаторов с двумя вторичными обмотками,и выходных блоков по числу блоков формирования импульсов, содержащих основной и вспомогательный тиристоры и коммутирующий конденсатор.
Предлагаемый генератор отличается от известных тем, что одна из вторичных обмоток промежуточного трансформатора каждого блока формирования импульсов через диод включена в управляющую цепь основного тиристора соответствующего выходного блока, а другая, соединенная последователь но с дополнительным конденсатором, — в управляющую цепь вспомогательного тиристора того же.блока, зашунтированную диодом в обратном направлении.
Такое выполнение генератора позволяет обеспечить надежную работу преобразователей практически любой мощности.
Импульсы на выходе генератора, имеют прямоугольную форму и регулируются по ширине. В маломощном транзисторном блоке формирования импульсов происходит удвоение импульсов, и выходной блок управляется уже сдвоенными импульсами. При работе тиристорных преобразователей с параллельным соединением cIIJIQBI,Ix блоков, представляющих собой отдельные мосты, представляется возможность исключить громоздкие устройства суммирования и размножения импульсов.
На фиг. 1 представлена схема описываемо5 го генератора; на фиг. 2 — графики измене,ния напряжения на первом канале генератораа.
Так как предлагаемый генератор используется для мостовых преобразователей, он содер10 жит шесть отдельных каналов соответственно числу плеч моста со сдвигом в б0 эл. град, Каждый блок формирования импульсов 1 состоит пз двух транзисторов 1ПТ, и 1ПТ. для перво-о канала, 2ПТ, и 2ПТе для второго
1з канала и т. д., шести сопротивлений 1Ят — 1R„. для первого канала, 2RI — 2Р, для второго канала и т..д., шести диодов 1Дт — 1До для первого канала, 2Дт — 2До для второго канала и т. д., формирующих конденсаторов 1С,— 6Ст, 20 первичной обмотки промежуточного трансформатора 1Тр — бТр.
Каждый выходной блок П содержит основной Т> и вспомогательный Те тиристоры, коммутирующий конденсатор C„сопротивления
25 R; — R9. Одна из обмоток (а) промежуточного трансформатора каждого блока формирования,импульсов через диод 1Д,— бД-, включена в управляющую цепь основного тиристора соответствующего выходного блока, а дру30 гая (o) соединенная последовательно с до61455
2
3 полнительным .конденсатором ICs — бС, — в управляющую цепь вспомогательного тиристора того же блока, зашунтированную диодом
IĄ— бДц. U>, è U„— напряжения питания блоков формирования .импульсов и выходных блоков, а Uù — напряжение смещения блока формирования импульсов.
Генератор работает следующим образом.
От фазосмещающего устройства через диод
1Д< на базу транзистора IПТ, подается разность напряжений генератора пилообразных напряжений U„и управляющего напряжения
U „ +U4, (U4, — напряжение смещения, устанавливающее начальную фазу). Пока Unpre, (У„„р+ U4,, диод IД, закрыт, а транзистор
IПТ, открыт. Когда U„„,,=UyÄp U4, диод 1Д, открывается и генератор пилообразного напряжения шу нтцруется по цепи: диод 1Д вЂ” сопротивление IR, — источник напряжения
U„, —,источники напряжения U.„ð+U@. ТаН как генератор пилообразного нап ряжения имеет большое внутреннее сопротивление, дальнейший, рост его напряжения прекращается, и напряжение на его выходе остается постоянным до конца периода, а затем спадает до нуля. В момент, когда Urban, сравнивается с U „ +U@, ток через сопротивление
IR> скачком увеличивается до величины тока генератора пилообразного нап ряжения и остается таким, пока U„= U „р+У4,.
Когда транзистор 1ПТ открыт, тра нзистор
1ПТ закрыт. При закрывании транзистора
IПТ, конденсатор IС, начинает разряжаться по двум цепям (если отбросить связи с другими каналами). Первая цепь разряда; «нуль» источника питания — переход эмиттер —,база транзистора IПТ, — сопротивление IR,-— диод 1Д4 — конденсатор IС, — сопротивление И вЂ” «ми нус» исгочника. Вторая .цепь .разряда: «плюс» источника питания — сопротивление IR4 — диод 1Д4 — конденсатор
I C — сопротивление IRu — «минус» источника.
В момент закрывания транзистора 1ПТ ток базы транзистора IITT> резко возрастает и транзистор IПТ. открывается. По мере заряда конденсатора 1С ток оазы тра нзистора IПТ, уменьшается и транзистор закрывается. Время включенного состояния транзистора 1ПТ и, соответственно, длительность импульса во вторичной обмотке трансформатора 1ТР определяются величинами емкости ко нденсатора
IС, и сопротивлений И, Я и IR.-.
Регулировка длительности импульсов в необходимых пределах осуществляется изменением сопротивления И . при уменьшении сопротивления 1Р,. увеличивается суммарный зарядный ток конденсатора IС,, а уменьшаются время заряда этого ко нденсатора и длительность импульса; при увеличении сопротивления IR4 увеличивается длительность импульса
Так же работают и другие блоки формирования, но со сдвигом во времени от носительно друг, друга в 60 эл. град. Так как база
4 транзистора IПТ, через диод IД;, соединена с конденсатором 2С, то транзистор IПТ., открывается через 60 эл. град. после начала заряда конденсатора IС„ участвуя в заряде конденсатора 2С,.
Для исключения появления на выходе промежуточного трансформатора Тр импульсов всех каналов включены, разделительные диоды Д, B .результате на вторичных обмотках промежуточных трансформаторов появляются по два сдвинутых на 60 эл. град. прямоугольIHbIx регулируемых по ширине импульса с большой крутизной переднего фронта. Основной тиристор Т, выходного блока включается импульсами, снимаемыми со вторичной обмотки а промежуточного трансформатора Тр.
При этом начинает нарастать намагничивающий ток трансформаторов и од новремен но заряжается конденсатор IC .
Ток импульсов управления протекает по другой цепи: вторичная обмотка б п ромежуточного трансформатора I Tp — диод IДs— конденсатор IC» — сопротивление IRs, заряжая при этом конденсатор IСз.
В момент окончания управляющего импульса конденсатор IС»,начинает разряжаться по цепи: управляющий электрод тиристо ра
IТ, — вторичная обмотка б промежуточного трансформатора — сопротивление IRs, выключая тиристор 1 Т . Конденсатор IСз,разряжается по цепи: тцристор IT., — выходные импульсные трансформаторы ТИ, включенные между катодом основного тиристора и минусом источника. Количество трансформаторов
TH равно числу параллельных ветвей силового тиристорного преобразователя. При большом значении U, для уменьшения габаритов импульсных трансформаторов они подключаются к выходу ти ристорного прерывателя через понижающий трансформатор ТП. Прн этом к катоду тиристора Т, прикладывается положительный относительно анода потенциал и тиристор Т> закрывается. На выходе образуются сдвоенные импульсы прямоугольной формы с крутым передним фронтом, ширина которых регулируется изменением ширины импульсов блока формирования, так как при этом сдвигается момент начала разряда конденсатора С . Тиристор Т, закрывается после окончания разряда конденсатора С».
Предмет изобретения
Генератор импульсов для мощных преобразователей, состоящий из блдков формирования импульсов, промежуточных трансформаторов с двумя вторичными обмотками и выходных блоков по числу блоков формирования импульсов, содержащих основной и вспомогательный тиристоры и коммутирующий конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, одна из вторичных обмоток промежуточного трансформатора каждого блока формирования импульсов через диод включена в управляющую цепь основного ти261435
+u8
L!1R г г г
Юз .гра.
77р
il
Фиг. 2
Составитель М. Климова
Редактор А. Ю. Пейсоченко Техред А. А. Камышникова Корректор Л. И. Гаврилова
Заказ 117174 Тираж 500 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ристора соответствующего выходного блока, а другая, соединенная последовательно с дополнительным конденсатором, — в управляющую цепь вспомогательного тиристора того же блока, зашунтированную диодом в обраэном нап,равлении.
1 з J! !
