CS217640B1

CS217640B1 - Wiring to generate ignition pulse on thyristor control electrode

Info

Publication number: CS217640B1
Application number: CS345881A
Authority: CS
Inventors: Richard Jelinek; Josef Cibelka; Milan Kondr
Original assignee: Richard Jelinek; Josef Cibelka; Milan Kondr
Priority date: 1981-05-11
Filing date: 1981-05-11
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Předmětem vynálezu je zapojení pro generování zapalovacího impulsu na řídicí elektrodě tyristoru, vhodné pro všechny ty-rístorové aplikace. Toto zapojení sestává z logického členu, součtových členů, oscilátorů, koncových zesilovačů, zapalovacích bloků a tvarovacích členů. Logický člen obsahuje k skupin s výstupy, z nichž každý je spojen s odpovídajícími vstupy součtových členů. Výstupy součtových členů jsou spojeny se vstupy spouštěných oscilátorů, jejichž výstupy jsou spojeny s prvními součinovými vstupy koncových zesilovačů. Jejich druhé součinové vstupy jsou spojeny s odpovídajícími výstupy z logického členu. Dále výstup každého koncového zesilovače je spojen s paralelně spojenými zjaipaílovacílmi hlio/ky, jejicihž výs/tuipy jsou spojeny se vstupy tvarovacích členů.The subject of the invention is a circuit for generating an ignition pulse on the control electrode of a thyristor, suitable for all thyristor applications. This circuit consists of a logic element, summing elements, oscillators, final amplifiers, ignition blocks and shaping elements. The logic element contains a group of outputs, each of which is connected to the corresponding inputs of the summing elements. The outputs of the summing elements are connected to the inputs of the triggered oscillators, the outputs of which are connected to the first product inputs of the final amplifiers. Their second product inputs are connected to the corresponding outputs of the logic element. Furthermore, the output of each final amplifier is connected to parallel-connected ignition coils, the outputs of which are connected to the inputs of the shaping elements.

Description

Vynález se týká zapojení pro generování zapalovacího impulsu na řídicí elektrodě tyristoru, které je vhodné pro všechny tyristorové aplikace.The invention relates to a circuit for generating an ignition pulse on a thyristor control electrode that is suitable for all thyristor applications.

Je známo velké množství obvodů pro generování zapalovacích impulsů, avšak většina z nich nesplňuje současně celou řadu požadavků, které jsou nutné pro provoz tyristorových aplikcí. Jsou to zejména požadavky na velikost charakteristických parametrů zapalovacího impulsu, z nichž nejdůležitejší jsou: výška impulsu, jeho délka, jeho počáteční n konečná strmost. Relativně malý problém činí generování krátkých impulsů se strmým čelem i doběhem. Při prodlužování impulsu při klasické koncepci zapalovacích obvodů rostou požadavky na magnetický obvod, značný problém pak činí dodržení počáteční strmosti a dodržení strmého doběhu je téměř nemožné, neboť větší jádro s více závity nutné pro dosažení požadované délky impulsu má rovněž delší dobu demagnetizace.A large number of ignition pulse generating circuits are known, but most of them do not simultaneously meet the many requirements required for operation of thyristor applications. These are in particular the requirements for the size of the ignition pulse characteristic parameters, the most important of which are: pulse height, its length, its initial n finite steepness. The generation of short pulses with steep forehead and deceleration is a relatively small problem. With the pulse extension of the conventional ignition circuit design, the requirements for the magnetic circuit are increasing, maintaining a steep initial slope and maintaining a steep deceleration is almost impossible, since a larger core with more threads required to achieve the desired pulse length also has a longer demagnetization time.

K dosažení impulsu libovolné délky je pak třeba použít principu modulátor— -demodulátor. Při tom. poklesnou požadavky na dimenzování magnetického obvodu a zlepší se strmost náběžní i doběhové hrany, ale pro přenesení souvislého impulsu je třeba minimálně dvojnásobný počet koncových stupňů, které jsou navíc dvojnásobně napěťově namáhány oproti běžnému zapojení.The modulator-demodulator principle must then be used to achieve a pulse of any length. In doing so. the requirements for the sizing of the magnetic circuit will be reduced and the steepness of the leading and the running edges will be improved, but for the transmission of a continuous pulse, at least twice the number of output stages is required.

Další známou možností je generování souvislého impulsu ve formě posloupnosti jednotlivých krátkých pulsů. Tato metoda přináší zjednodušení v oblasti koncových zesilovačů, ovšem okamžik zapálení není v tomto případě definován zcela přesně, záleží na opakovači frekvenci krátkých pulsů, což může být někdy, zejména u obvodů s vlastní komutací na závadu,.Another known possibility is to generate a continuous pulse in the form of a sequence of individual short pulses. This method provides simplification in the area of terminal amplifiers, but the moment of ignition is not exactly defined in this case, it depends on the repetition rate of the short pulses, which can sometimes be the case, especially in circuits with self commutation on the fault.

Uvedené nevýhody řeší zapojení pro generování zapalovacích impulsů na řídicí elektrodě tyristoru podle vynálezu, jehož podstata je, že logický člen obsahuje k skupin o 1 až n výstupech, z nichž každý je spojen s odpovídajícími 1 až π vstupy součtových členů, jejichž výstupy jsou .spojeny se vstupy spouštěných oscilátorů, jejichž výstupy jsou spojeny s prvními součinovými vstupy koncových zesilovačů.These disadvantages are solved by a circuit for generating ignition pulses at the control electrode of the thyristor according to the invention, the principle being that the logic element contains k groups of 1 to n outputs, each of which is connected to corresponding 1 to π inputs of the sum members whose outputs are connected. with triggered oscillator inputs whose outputs are coupled to the first product inputs of the final amplifiers.

Druhé součinové vstupy jsou spojeny s odpovídajícími výstupy z logického členu a dále výstup každého koncového zesilovače je spojen s paralelně spojenými 1 až p zapalovacími bloky. Výstupy těchto bloků jsou spojeny se vstupy tvarovacích členů.The second product inputs are coupled to corresponding outputs from the logic member, and further, the output of each amplifier is coupled to parallel connected 1 to p ignition blocks. The outputs of these blocks are connected to the inputs of the forming members.

Příklad zapojení pro generování zapalovacího impulsu na řídicí elektrodě tyristoru podle vynálezu je znázorněn na výkresu, kde obr. 1 je blokové schéma, na obr. 2 je příklad konkrétního zapojení zapalovacího bloku a na obr. 3 je průběh impulsu generovaného tímto obvodem.An example of a circuit for generating an ignition pulse on a thyristor control electrode according to the invention is shown in the drawing, wherein Fig. 1 is a block diagram, Fig. 2 is an example of a specific ignition block wiring, and Fig. 3 is a waveform generated by this circuit.

Logický člen 1 obr. 1, obsahuje k skupin o 1 až n výstupech, z nichž každý je spojen s odpovídajícími 1 až π vstupy součtových členů 2.1 až 2.k, jejichž výstupy jsou spojeny se vstupy spouštěných oscilátorů 3.1 až 3.k. Výstupy oscilátorů jsou spojeny s prvními součinovými vstupy koncových zesilovačů 4.1.1 až 4.k.n, jejichž druhé součinové vstupy jsou spojeny s odpovídajícími výstupy logického členu 1. Výstup každého koncového zesilovače 4.1.1 až 4.k.n je spojen s paralelně spojenými 1 až p zapalovacími bloky 5.1.1.1 až 5.k.n.p, jejichž výstupy jsou spojeny se vstupy tvarovacích členůThe logic element 1 of Fig. 1 contains k groups of 1 to n outputs, each of which is connected to the corresponding 1 to π inputs of the summation elements 2.1 to 2.k, whose outputs are connected to the inputs of the triggered oscillators 3.1 to 3.k. The outputs of the oscillators are connected to the first product inputs of the final amplifiers 4.1.1 to 4.kn, whose second product inputs are connected to the corresponding outputs of logic element 1. The output of each amplifier 4.1.1 to 4.kn is connected to parallel connected 1 to p ignition blocks 5.1.1.1 to 5.knp, the outputs of which are connected to the inputs of the forming members

6.1.1.1 až B.k.n.p.6.1.1.1 to B.k.n.p.

Zapalovací blok 5 obr. 2, je tvořen oddělovací diodou 7, jejíž anoda je spojena s prvním vstupem zapalovacího bloku 5 a katoda je přes tvarovací impedanci 8 spojena s prvním vývodem primárního vinutí transformátoru 9, jehož druhý vývod tvoří druhý vstup zapalovacího bloku 5 a je přes nulovou diodu 10 a přídavnou impedanci 11 spojen s katodou oddělovací diody 7. První ~ a . druhý vývod sekundárního vinutí transformátoru 9 je přes první a druhou diodu 12 a 13 spojen do společného uzlu, který tvoří kladný výstupní pól zapalovacího bloku 5. Jeho záporný pól je tvořen odbočkou transformátoru 9 a mezi oba póly je zapojen výstupní odpor 14.The ignition block 5 of FIG. 2 is formed by a separating diode 7, the anode of which is connected to the first input of the ignition block 5 and the cathode is connected via a forming impedance 8 to the first terminal of the transformer 9 primary winding. connected to the cathode of the diode 7 via a neutral diode 10 and an additional impedance 11. the second terminal of the secondary winding of the transformer 9 is connected through the first and second diodes 12 and 13 to a common node, which forms the positive output pole of the ignition block 5. Its negative pole is formed by the transformer branch 9 and an output resistor 14 is connected.

Pro zjednodušení bude funkce obvodu popsána pro jednu z k skupin s obecně n výstupy logického členu 1.For simplicity, the circuit function will be described for one of the k groups with generally n outputs of logic element 1.

Ke každé skupině obecně n výstupů logického členu 1 generujícího zapalovací impulsy, je zapojen součtový člen např. 2, jehož výstup spouští oscilátor 3.1. Výstupní signál z oscilátoru 3.1 je veden na první součinový vstup koncového zesilovače 4.1.1 až 4.1.n. Přitom do skupiny se společným oscilátorem 3.1 lze sdružit zapalovací impulsy, které se časově nepřekrývají, tj. mezi nimiž je určitá časová prodleva. Každý impuls dané skupiny tedy spouští oscilátorTo each group of generally n outputs of the logic element 1 generating ignition pulses, a summation element, eg 2, is connected, whose output is triggered by an oscillator 3.1. The output signal from oscillator 3.1 is applied to the first product input of the final amplifier 4.1.1 to 4.1.n. Ignition pulses which do not overlap in time, i.e. between which there is a certain time delay, can be grouped together with the common oscillator 3.1. Every impulse of the group triggers an oscillator

3.1. Na vstupu koncového zesilovače, např.3.1. At the input of the final amplifier, e.g.

4.1.1 se signál osciiátoru 3.:1 pro- násobí se signálem z odpovídajícího výstupu logického obvodu 1, takže na výstupu aktivovaného koncového zesilovače např.4.1.1, the signal of the oscillator 3.: 1 is multiplied with the signal from the corresponding output of the logic circuit 1,

4.1.1 se objeví frekvence oscilátoru 3.1 po dobu trvání pulsu z logického bloku 1. Ostatní výstupy nejsou aktivovány. Přitom oscilátor 3.1 spouští signál vždy ze stavu, který odpovídá sepnutí koncového zesilovače, např. 4.1.1 a doba trvání prvního pulsu může být obecně delší než doba trvání dalších pulsů, což je výhodné vzhledem k současnému dosažení vysoké počáteční strmosti a krátké doby doběhu.4.1.1 the oscillator frequency 3.1 appears for the duration of the pulse from logic block 1. The other outputs are not activated. In this case, the oscillator 3.1 always triggers a signal from the state corresponding to the closing of the final amplifier, e.g. 4.1.1, and the duration of the first pulse can generally be longer than the duration of the next pulses, which is advantageous in view of achieving high initial steepness and short deceleration time.

Přitom každý ze zapalovacích bloků 5.1.1.1 až S.l.n.p. je řešen tak, že k dosažení požadované statické charakteristiky i časového průběhu impulsu je napájen ze zdroje kladného napětí, přivedeného na první vstup přes oddělovací diodu 7, která umožňuje paralelní řazení většího počtu zapalovacích bloků 5.1.1.1 až B.l.l.p na výstup jediného koncového zesilovače, např. 4.1.1. Ke katoděHere, each of the ignition blocks 5.1.1.1 to S.l.n.p. is designed so that, to achieve the required static characteristics and the time course of the pulse, it is supplied from a positive voltage source connected to the first input via a decoupling diode 7, which allows parallel shifting of a plurality of ignition blocks 5.1.1.1 to B1llp to a single terminal amplifier 4.1.1. To the cathode

217В40 oddělovací diody 7 je pres tvarovací impedanci 8, tvořenou vhodnou sérioparalelní kombinací odporů a kondenzátorů, připojen první vývod primárního vinutí transformátoru 9, přičemž druhý vývod je spínán к zemní svorce výstupem koncového zesilovače 4.1.1.The 217V40 of the diode 7 is connected via a forming impedance 8, formed by a suitable series-parallel combination of resistors and capacitors, the first terminal of the transformer primary winding 9, the second terminal being switched to the ground terminal by the output of the amplifier 4.1.1.

Je možné alternativní zapojení zapalovacího bloku, kde mezi první vstup a kladný pól napájecího stejnosměrného zdroje je zapojen spínací tranzistor koncového zesilovače a druhý vstup zapalovacího bloku je připojen к zemní svorce.An alternate ignition block connection is possible, where a switching transistor of the output amplifier is connected between the first input and the positive pole of the DC power supply and the second input of the ignition block is connected to the ground terminal.

Aby v době, kdy není sepnut koncový zesilovač 4.1.1 nedocházelo к poklesu zapalovacího impulsu к nule, je sekundární vinutí transformátoru 9 řešeno s vyvedenou odbočkou a dvěma usměrňovacími diodami 12 aIn order to prevent the ignition impulse from dropping to zero when the final amplifier 4.1.1 is not switched on, the secondary winding of the transformer 9 is designed with a branching out and two rectifying diodes 12 and

13. Přitom v době sepnutí koncového zesilovače např. 4.1.1 se přenáší zapalovací puls přímo přes první diodu 12. V době rozepnutí koncového zesilovače např. 4.1.1 probíhá demagnetiiziaice pres druhou diodu 13 do sekunidáirníhio vinutí, neboť deímiagnietiza-ce v primárním vinutí je omezena v důsledku zapojení tvarovací a přídavné impedance 8 a 11.13. At the time of closing of the final amplifier, eg 4.1.1, the ignition pulse is transmitted directly through the first diode 12. At the time of opening of the final amplifier, eg 4.1.1, the demagnetization takes place via the second diode 13 into the secondary winding. it is limited due to the forming and auxiliary impedance connections 8 and 11.

Tedy do tvarovacího členu např. 6.1.1.1 je v prvním okamžiku po rozepnutí koncového zesilovače 4.1.1 dodáván proud odpovídající magnetizaci jádra a tím je dosaženo tvaru impulsu bez proudových prodlev dle obr. 3.Thus, a current corresponding to the core magnetization is supplied to the shaping member, for example 6.1.1.1 at the first moment after opening of the final amplifier 4.1.1, thereby achieving a pulse shape without current dwells according to Fig. 3.

Pro zlepšení průběhu demagnetizace může být paralelně к přídavné impedanci 11 zapojena Zenerova dioda.To improve the demagnetization, a Zener diode can be connected in parallel to the additional impedance 11.

Claims

A circuit for generating an ignition pulse on a thyristor control electrode, consisting of a logic element, summation elements, oscillators, output amplifiers, ignition blocks and forming elements, characterized in that the logic element (1) comprises (k) groups of o (1 to n) ) outputs, each of which is connected to the corresponding (1 to n) inputs of the summation elements (2.1 to 2.k), the outputs of which are connected to the inputs of the triggered oscillators (3.1 to 3.k), whose outputs are connected to the first product inputs terminal amplifiers (4.1.1 to 4.kn), whose second product inputs are connected to corresponding outputs from the logic element (1) and the output of each terminal amplifier (4.1.1 to 4.kn) is connected to parallel connected (1 to p) ignition blocks (5.1.1.1 to Sknp), the outputs of which are connected to the inputs of the forming members (6.1.1.1 to б.к.п.р).

2. Wiring for generating an ignition pulse at the thyristor control electrode according to

1. The first input of each ignition block (5) is connected to the anode of a diode (7), the cathode of which is connected via a forming impedance (8) to the first terminal of the primary winding of the transformer (9), the input of the ignition block a is connected via the neutral diode (10) and the additional impedance (11) to the cathode of the diode (7), the first and second terminals of the transformer secondary winding (9) being via the first and second diodes (12) and (13) connected to a common node, which forms the positive output pole of the ignition block (5), the negative pole of which is formed by a branch of the secondary winding of the transformer (9), the output resistor (14) being connected between the two poles.

3. The circuit for generating an ignition pulse on the thyristor control electrode according to claim 1 and 2, characterized in that a Zener diode is connected in parallel to the additional impedance (11).