CS226880B1 - Zapojení synchronizačního obvodu pro fázové vertikální řízení tyristorových usměrňovačů - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení synchronizačního obvodu pro fázové vertikální řízení tyristorových usměrňovačů a to synchronizačního, obvodu s galvanickým oddělením.

Dosud se pro synchronizaci generátorů pilového napětí pro fázové vertikální řízení tyristorových usměrňovačů, tam kde je požadováno galvanické oddělení řídicích obvodů od silových obvodů, používá různých synchronizačních obvodů s transformátorovou vazbou na synchronizační napětí. Společnou nevýhodou všech těchto zapojení je potřeba pracných a poměrně rozměrných oddělovacích transformátorů.

Uvedené nevýhody odstraňuje podstatnou měrou zapojení synchronizačního obvodu, podle vynálezu s galvanickým oddělením pro fázové vertikální řízení tyristorových usměrňovačů, sestávající ze zdroje stejnosměrného napětí, RCR filtru, tvarovacího obvodu sinus-obdélník, sériového RC členu, dvou optoelektronických vazebních členů dvou tranzistorů a klopného obvodu typu RS, kde podstatou vynálezu je, že první vstup Zapojení je přes RCR filtr připojen na signálový vstup tvarovacího obvodu sinus obdélník” a současně na vstup zdroje stejnosměrného napětí, který je spojen 8 napájecím vstupem tvarovacího obvodu sinus-obdélník, jehož výstup je přes sériový RC člen a antiparalelní spojení první světloemitující diody a druhá světloemitujlcí diody připojen k druhému vstupu zapojeni, který je společným vztažným potenciálovým bodem zdřoje

226 880

226 880 stejnosměrného napětí, RCR filtru a tvarovacího obvodu, přeičemž kolektory prvního fototranzistoru a prvního tranzistoru, tvořících Darlingtonovo zapojení, jsou připojeny na první vstup klopného obvodu typu RS, na jehož druhý vstup jsou připojeny kolektory druhého fototranzistoru a druhého tranzistoru tvořících Darlingtonovo zapojení, a jehož výstupy jsou výstupy celého zapojení a první světloemitující dioda tvoří s prvním fototranzistorem v optoelektronický vazební člen a druhá světloenlitující dioda tvoří s druhým fototranzistorem druhý optoelektronický vazební člen. Další podstatou vynálezu je, že u zdroje stejnosměrného napětí, tvořeného usměrňovači diodou, předřadným odporem, stabilizační Zenerovou diodou a filtračním kondenzátorem je sériové spojení usměrňovači diody a předřadného odporu zapojeno mezi první vstup a výstup zdroje stejnosměrného napětí a paralelní spojení stabilizační diody a filtračního kondenzátoru je zapojeno mezi druhý vstup a výstup zdroje stejnosměrného napětí a že u RCR filtru typu T, tvořeného druhým odporem a třetím odporem a druhým kondenzátorem jsou druhý odpor a třetí odpor zapojeny v podélné větvi a druhý kondenzátor v příčné větvi RCR filtru. Podle vynálezu je u tvarovacího obvodu ainus-obdélník, tvořeného třetí diodou, třetím, čtvrtým, čtvrtým a pátým tranzistorem a čtvrtým odporem, je báze čtvrtého tranzistoru signálovým •vstupem tvarovacího obvodu a třetí dioda a přechod báze-emitor čtvrtého tranzistoru jsou spojeny antiparalelně, a kolektor čtvrtého tranzistoru a báze pátého tranzistoru a třetího tranzistoru jsou spojeny přes čtvrtý odpor s napájecím vstupem tvarovacího obvodu s nímž je rovněž spojen kolektor třetího tranzistoru, přičemž třetí dioda a emitor čtvrtého tranzistoru a kolektor pátého tranzistoru jsou spojeny s druhým vstupem a spojení emitorů třetího tranzistoru a pátého tranzistoru je výstupem tvarovacího obvodu, přičemž pátý tranzistor je komplementárního typu k čtvrtému tranzistoru a třetímu tranzistoru.

Hlavní výhoda podle vynálezu spočívá v tom, že je zabezpečeno galvanické oddělení řídicích obvodů usměrňovačů od synchronizačního napětí bez použití transformátorů. Při vhodném dimensování prvků může zapojení bezchybně pracovat’v širokých tolerancích synchronizačního napětí. Z konstrukčního hlediska je zapojení prostorově nenáročné a lze je snadno celé provést na plošném spoji a případně zahrnout do celkové sestavy obvodů fázového vertikálního řízení tyristorového usměrňovače.

Příklad zapojení podle vynálezu je uveden na výkrese.

Zapojení synchronizačního obvodu s galvanickým oddělením pro fázové vertikální řízení tyristorových usměrňovačů, sestávající ze zdroje 1 stejnosměrného napětí, RCR filtru 2, tvarovacího obvodu 2 sinus-obdélník, sériového RC členu £, dvou optoelektronických vazebních členů 2, 6, dvou tranzistorů TI, T2 a klopného obvodu 2 typu RS je podle vynálezu zapojeno tak, že první vstup il je přes RCR filtr 2 připojen na vstup tvarovacího obvodu 2 sinus-obdélník a současně na vstup zdroje 1 stejnosměrného napětí, který ze svého výstupu napájí tvaróvací obvod 2 sinus-obdélník, jehož výstup je přes sériový RC člen £ a antiparalelní spojení první světloemitující diody FD1 a druhé světloemitující diody FD2 připojen k druhému vstupu i2. který je společným vztažným potenciálovým bodem zdroje 1 stejnosměrného napětí, RCR filtru 2 a tvarovacího obvodu 2» přičemž

226 880 kolektory prvního fototranzistoru FT1 a prvního tranzistoru TI. tvořících Darlingtonovo zapojení, jsou připojeny na první vstup R klopného obvodu J typu KS, na jehož druhý vstup S jsou připojeny kolektory druhého fototranzistoru FT2 a druhého tranzistoru T2, tvořících Darlingtonovo zapojení a jehož výstupy £, Š jsou výstupy celého zapojení a první světloemitující dioda FD1 je spojena s prvním fototranzistorem FT1 a optoelektronický vazební člen g a druhá světloemitující dioda FD2 je spojena s druhým fototranzistorem FT2 v optoelektronický vazební člen 6. V zapojení podle vynálezu je u zdroje 1 stejnosměrného napětí, tvořeného usměrňovači diodou Dl, předřadným odporem Rl. stabilizační Zenerovou diodou D2 a filtračním kondenzátorem Cl sériové spojení usměrňovači diody Dl a předřadného odporu Rl zapojeno mezi první vstup il a výstup zdroje 1 stejnosměrného napětí a paralelní spojení stabilizační diody D2 a filtračního kondenzítoru Cl je zapojeno mezi druhý vstup i2 a výstup zdroje 1 stejnosměrného napětí a u KCR filtru 2 typu T, tvořeného druhým odporem R2 a třetím odporem R3 a druhým kondenzátorem C2 jsou druhý odpor H2 a třetí odpor R3 zapojeny v podélné větvi a druhý kondenzátor C2 v příčné větvi RCR filtru 2. Podle vynálezu je u tvarovacího obvodu g. sinus-obdélnik, tvořeného třetí diodou Dg,, třetím, čtvrtým a pátým tranzistorem Tg, T4. Tg a čtvrtým odporem R4. je báze čtvrtého tranzistoru T4 signálovým vstupem tvarovacího obvodu g a třetí dioda Dg a přechod báze-emiťor čtvrtého tranzistoru T4 jsou spojeny antiparalelně, a kolektor čtvrtého tranzistoru T4 a báze pátého tranzistoru Tg a třetího tranzistoru Tg jsou spojeny přes čtvrtý odpor R4 s napájecím vstupem tvarovacího obvodu 3 s nimž je rovněž spojen kolektor třetího tranzistoru Tg, přičemž třetí dioda Dg a emitor čtvrtého tranzistoru T4 a kolektor pátého tranzistoru Tg jsou spojeny s druhým vstupem i2 a spojení emitorů třetího tranzistoru Tg a pátého tranzistoru Tg je výstupem tvarovacího obvodu g přičemž pátý tranzistor Tg je komplementárního typu ke čtvrtému tranzistoru T4 a třetímu tranzistoru T3♦

Zapojení podle vynálezu pracuje takto: Synchronizační napětí U_g sinusového průběhu, zpravidla o kmitočtu 50 Hz nebo 60 Hz, přivedené na první vstup il a druhý vstup i2- je RCR filtrem 2 zbaveno superponovaných rušivých napětí a fázově posunuto o vhodný násobek 30° elektrických, zpravidla o 60° elektrických. Toto vyfiltrované a fázově posunuté napětí je v tvarovacím obvodu g převedeno na napětí obdélníkového průběhu, jehož náběžné a sestupné hrany jsou synchronní s průduchy nulou sinusového napětí. Pro napájení tvarovacího obrodu g se získává stabilizované stejnosměrné napětí ve zdroji 1 stejnosměrného napětí z usměrněného synchronizačního napětí U_g. Přes sériový RC člen 4 projde krátký proudový impuls světloemitující diodou FD1 při každé náběžné hraně obdélníkového napětí na výstupu tvarovacího obvodu g a světloemitující diodou FD2 při každé sestupné hraně. Časová konstanta sériového RC členu 4. je mnohonásobně menší než půlperioda synchronizačního napětí U_g. Světloemitující diody FD1 a FD2 jsou zapojeny antiparalelně, takže se vzájemně chrání proti napěťovému přetížení v závěrném směru. Světelným impulsem světloemitující diody FD1 je vybuzen první fototranzistor FT1. který vybudí první tranzistor TI a ten způsobí přes vstup R překlopení klopného obvodu Výstup 2 nabývá hodnoty H - log.l a výstup § hodnoty L-log.O. V tomto stavu setrvá klopný obvod J až do

226 880 okamžiku, kdy světelným impulsem světloemitující diody FD2 je vybuzen druhý fototranzistor FT2. který vybudí druhý tranzistor T2 a ten způsobí přes vstup S překlopení klopného obvodu £ do opačného stavu. Signálem z výstupů 2 a ’§ lze říditi generátory pilových kmitů v obvodech fázového vertikálního řízení usměrňovače.

Zapojení je zváší vhodné pro použití v regulátorech tyristorových usměrňovačů, tam kde je požadováno galvanické odděleni řídících a silových obvodů, jako na příklad ve statických měničích kmitočtů pro indikční ohřev nebo ve zdrojích pro chemicko-tepelné zpracování v doutnavém výboji.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení synchronizačního obvodu pro fázové vertikální řízení tyristorových usměrňovačů s galvanickým oddělením sestávající ze zdroje stejnosměrného napětí, RCR filtru, tvarovacího obvodu sinus-obdélník, sériového RC-členu, dvou optoelektronických vazebních členů, dvou tranzistorů a klopného obvodu typu RS, vyznačující se tím, že první vstup (il) zapojení je přes RCR filtr (2) připojen na vstup tvarovacího obvodu (3) sinus-obdélník a současně na vstup zdroje (1) stejnosměrného napětí, který je výstupem spojen s napájecím vstupem tvarovacího obvodu (3) sinus-obdélník, jehož výstup je přes sériový RC člen (4) a antiparalelní spojení první světloemitující diody (FD1) a druhé světloemitující diody (FD2) připojen k druhému vstupu (i2) zapojení, který je společným vztažným potenciálovým bodem zdroje (1) stejnosměrného napětí,RCR filtru (2) a tvarovacího obvodu (3), přičemž kolektory prvního fototranzistoru (FT1) a prvního tranzistoru (Tl), tvořících Darlingtonovo zapojení, jsou připojeny na první vstup (R) klopného obvodu (7) typu RS, na jehož druhý vstup (S) jsou připojeny kolektory druhého fototranzistoru (FT2) a druhého tranzistoru (T2), tvořících Darlingtonovo zapojení, a jehož výstupy (¢,5) jsou výstupy celého zapojení, zatímco první světloemitujíci dioda (FD1) tvoří s prvním fototranzistorem (FT1) první optoelektronický vazební člen (5) a druhá světloemitující dioda (FD2) druhým fototranzistorem (FT2) tvoří druhý optoelektrický vazební člen (6).
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že u zdroje (1) stejnosměrného napětí, tvořeného usměrňovači diodou (Dl), předřadným odporem (Rl), stabilizační Zenerovou diodou (D2) a filtračním kondenzátorem (Cl) je sériové spojení usměrňovači diody (Dl) a předřadného odporu (Rl) zapojeno mezi první vstup (il) a výstup zdroje (1) stejnosměrného napětí a paralelní spojení stabilizační diody (D2) a filtračního kondenzétoru (Cl) je zapojeno mezi druhý vstup (i2) a výstup zdroje (1) stejnosměrného napětí.
3. 3. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že u RCR filtru (2) typu T, tvořeného druhým odporem (R2) a třetím odporem (R3) a druhým kondenzátorem (G2) jaou druhý odpor (R2) a třetí odpor (R3) zapojeny v podélné větvi a druhý kondenzátor (G2) v příčné větvi RCR filtru (2).

   226 880
4. 4. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, Se u tvarovacího obvodu (3) sinus-obdélník, tvořeného třetí diodou (D3), třetím, čtvrtým a pátým tranzistorem (T3, T4, T5) a čtvrtým odporem (R4), je báze čtvrtého tranzistoru (T4) signálovým vstupem tvarovacího obvodu (3) a třetí dioda (D3) a přechod béze-emitor čtvrtého tranzistoru (T4) jsou spojeny antiparalelně, a kolektor čtvrtého tranzistoru (T4) a báze pátého tranzistoru (T5) a třetího tranzistoru (T3) jsou spojeny přes čtvrtý odpor (R4) s napájecím vstupem tvarovacího obvodu (3) s nímž je rovněž spojen kolektor třetího tranzistoru (T3), přičemž třetí dioda (D3) a emitor čtvrtého tranzistoru (T4) a kolektor pátého tranzistoru (T5) jsou spojeny s druhým vstupem (i2) zapojení a spojení emitorů třetího tranzistoru (T3) a pátého tranzistoru (T5) je výstupem tvarovacího obvodu (3), zatímco pátý tranzistor (T5) je komplementárního typu ke čtvrtému tranzistoru (T4) a třetímu tranzistoru (T3).