CS267423B1

CS267423B1 - Connection of make and break control pulses' source for disconnectable gto thyristors

Info

Publication number: CS267423B1
Application number: CS884344A
Authority: CS
Inventors: Milos Ing Csc Fridrich; Jiri Ing Sova
Original assignee: Fridrich Milos; Sova Jiri
Priority date: 1988-06-21
Filing date: 1988-06-21
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS434488A1

Abstract

Zapojení zdroje zapínacích a vypínacích řídicích impulsů pro vypínatelný tyristor typu GTO je využitelné zejména v elektrické výzbroji trakčních vozidel. Zapojení je utvořeno tak, že optoelektronický vazební člen je přes zesilovač připojen k tvarovači, který může být opatřen pamětovým obvodem umožňujícím funkci nadproudové ochrany tvořené komparátorem, na jehož jeden vstup je zapojeno čidlo proudu a na druhý vstup napájecí napětí zesilovače vypínacího impulsu. Výstup prvního tvarovače je přes zesilovač zapínacího řídicího impulsu a druhý tvarovač připojen na řídicí elektrodu tyristorů typu GTO. Na výstup zesilovače zapínacího řídícího impulsu je připojen také optoelektronický vazební člen zpětné signalizace. K výstupu prvního tvarovače je přes monostabilní klopný obvod zapojen zesilovač vypínacích řídicích impulsů, zapojený také na řídicí elektrodu tyristorů typu GTO.Switching on and off power supply control pulses for a switchable thyristor GTO is particularly useful in electric equipment of traction vehicles. Engagement it is designed to be optoelectronic the coupler is connected via the amplifier to a shaper that can be provided a memory circuit allowing overcurrent function comparator protection, on whose one input is connected to a current sensor and to the other input the power supply of the amplifier trip pulse. Output of first molder is through the switching control amplifier pulse and second shaper connected to control electrode of GTO type thyristors. On the output of the switching control amplifier pulse is also connected optoelectronic feedback signal coupler. To exit the first shaper is through monostable flip-flop circuit breaker tripped control pulses, also connected to the control GTO thyristor electrode.

Description

Vynález se týká zapojení dicích impulsů pro vypínatelné zdroje zapínacích a vypínacích řítyristory typu GTO.The invention relates to the connection of switching pulses for switchable sources of switching and switching rhythristors of the GTO type.

VypínáteIný tyristor typu GTO vyžaduje ke svému použití jednak dostatečně Intenzivní řídicí impuls přiměřené délky, jednak vypínací řídicí Impuls potřebné amplitudy. Pro správnou činnost řídicích obvodů je vhodné, aby dostávaly informaci o tom, zda vypíná telný tyristor vede a zda jsou jeho řídicí obvody v pořádku. Obvyklé řešení přenosu řídicích impulsů transformátorem nemůže splnit všechny požadavky na řízení tyristorů typu GTO, nehledě k tomu, že spolehlivost transformátorů klesá s růstem provozního napětí měniče.A tripping thyristor of the GTO type requires a sufficiently intense control pulse of reasonable length for its use, as well as a tripping control pulse of the required amplitude. For the correct operation of the control circuits, it is advisable for them to receive information on whether the switchable thyristor leads and whether its control circuits are in order. The usual solution for transmitting control pulses by a transformer cannot meet all the requirements for controlling GTO thyristors, despite the fact that the reliability of the transformers decreases with increasing operating voltage of the inverter.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení zdroje zapínacích a vypínacích řídicích impulsů pro vypínatelné tyristory typu GTO podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že přijímací část prvního optoelektronického vazebního členu je přes první vstupní zesilovač připojena na vstup prvního tvarovače, jehož výstup je zapojen na vstup zesilovače zapínacího řídicího impulsu, jehož výstup je připojen jednak na vysílací část druhého optoelektronického vazebního členu zpětné signalizace, jednak na vstup druhého tvarovače, jehož výstup je připojen na řídicí elektrodu vypínatelného tyristoru typu GTO. Na výstup prvního tvarovače je dále zapojen monostabilní klopný obvod, jehož výstup je zapojen na vstu zesilovače vypínacího řídicího impulsu. Jeho výstup je rozvněž připojen na řídicí elektrodu vypínátelného tyristoru typu GTO. První tvarovač může dále obsahovat paměťový obvod, jehož první vstup je zapojen na výstup prvního vstupního zesilovače a jehož druhý vstup je zapojen na výstup komparátoru. Na první vstup komparátoru je přiveden signál z čidla proudu. Na druhý vstup komparátoru může být připojen zdroj napájecího napětí pro zesilovač vypínacího řídicího impulsu. Zapojení lze dále doplnit tak, že přijímací část třetího optoelektronického vazebního členu je přes druhý vstupní zesilovač a druhý invertor připojena na druhý vstup součinového obvodu, na jehož první vstup je připojen výstup monostabilního klopného obvodu. Výstup součinového obvodu je pres zesilovač řídicího impulsu zapojen na řídicí elektrodu nulového tyristoru. Zapojení lze rovněž doplnit tak, že na výstup prvního tvarovače je přes druhý invertor připojen zesilovač záporného předpětí řídicí elektrody, jehož výstup je připojen na řídicí elektrodu vypínatelného tyristoru typu GTO.The stated disadvantages are eliminated by the connection of a source of on and off control pulses for switchable thyristors of the GTO type according to the invention. Its essence lies in the fact that the receiving part of the first optoelectronic coupler is connected via the first input amplifier to the input of the first shaper, the output of which is connected to the input of the switching control pulse amplifier, the output of which is connected to the transmitting part of the second optoelectronic feedback coupler. on the one hand to the input of the second shaper, the output of which is connected to the control electrode of the switchable thyristor of the GTO type. A monostable flip-flop circuit is further connected to the output of the first shaper, the output of which is connected to the input of the trip control pulse amplifier. Its output is connected to the control electrode of a switchable thyristor of the GTO type. The first shaper may further comprise a memory circuit, the first input of which is connected to the output of the first input amplifier and the second input of which is connected to the output of the comparator. The signal from the current sensor is fed to the first input of the comparator. A supply voltage source for a trip control pulse amplifier can be connected to the second input of the comparator. The circuit can be further supplemented by connecting the receiving part of the third optoelectronic coupler via a second input amplifier and a second inverter to the second input of the product circuit, to the first input of which the output of the monostable flip-flop circuit is connected. The output of the product circuit is connected to the control electrode of the zero thyristor via a control pulse amplifier. The connection can also be supplemented by connecting a negative bias amplifier of the control electrode to the output of the first shaper via the second inverter, the output of which is connected to the control electrode of a switchable thyristor of the GTO type.

Výhodou zapojení je, že umožňuje snadné dosažení všech předepsaných průběhů řídicích impulsů tyristoru typu GTO. Dovoluje rovněž zpětnou signalizaci skutečné délky vedení tyristoru typu GTO a tím kontrolu své vlastní funkce. Dále umožňuje bez problémů izolační oddělení regulátoru a výkonových obvodů. Po doplnění dalšími obvody obsahuje i nadproudovou ochranu měniče, tj. tyristoru typu GTO, případně kombinovanou se sledováním vypínací schopnosti tyristoru typu GTO.The advantage of the connection is that it enables easy achievement of all prescribed waveforms of the control pulses of the thyristor of the GTO type. It also allows feedback of the actual length of the GTO thyristor line and thus control of its own function. It also allows isolation separation of the controller and power circuits without any problems. When supplemented by other circuits, it also contains the overcurrent protection of the converter, ie a thyristor of the GTO type, possibly combined with monitoring the tripping capacity of the thyristor of the GTO type.

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedení, jehož schéma je znázorněno na výkresu.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment, the diagram of which is shown in the drawing.

Přijímací část prvního optoelektronického vazebního členuReceiving part of the first optoelectronic coupler

OS 267423 Bl je přes první vstupní zesilovač 2 připojena na první tvarouač 3- Na jeho výstup je připojen zesilovač 4 zapínacího řídicího impulsu, jehož výstup je spojen jednak s vysílací částí druhého optoelektronického vazebního členu 5 zpětné signalizace, jednak se vstupem druhého tvarovače 6, na jehož výstup je připojena řídicí elektroda vypínáteIného tyristoru 9 typu GTO. Na výstup prvního tvarovače 3 je dále přes monostabilni klopný obvod 7 připojen zesilovač 8 vypínacího řídicího impulsu, jehož výstup je připojen na řídicí elektrodu tyristoru 9 typu GTO. První tvarovač 3 může obsahovat, paměťový obvod, na jehož první vstup je zapojen výstup prvního vstupního zesilovače 2 a na jehož druhý vstup je zapojen výstup komparátoru 11, na jehož vstup je přiveden signál z výstupu čidla 10 prouduDruhý vstup komparátoru 11 může být připojen na zdroj -Ub napájecího napětí zesilovače 8 vypínacích řídicích impulsů. Zapojení může být doplněno tím způsobem, že přijímací část třetího optoelektronického vazebního členu 12 je přes druhý vstupní zesilovač 13 a první invertor 14 připojena na druhý vstup součinového obvodu £5, na jehož první vstup je připojen výstup monostabiIního klopného obvodu 7. Výstup součinového obvodu 15 je přes zesilovač 16 řídicího impulsu připojen na řídicí elektrodu nulového tyristoru 17. Zapojení lze dále doplnit tak. že na výstup prvního tuarovače 3 je přes druhý invertor 18 připojen zesilovač 19 záporného předpětí řídicí elektrody, jehož výstp je rovněž připojen na řídicí elektrodu tyristoru 9 typu GTO.OS 267423 B1 is connected via a first input amplifier 2 to a first shaping unit 3. An amplifier 4 of a switching control pulse is connected to its output, the output of which is connected to the transmitting part of the second optoelectronic feedback signaling element 5 and to the input of the second shaping device 6. whose output is connected to the control electrode of a switchable thyristor 9 of the GTO type. A amplifier 8 of a tripping control pulse is further connected to the output of the first shaper 3 via a monostable flip-flop circuit 7, the output of which is connected to the control electrode of a thyristor 9 of the GTO type. The first shaper 3 may comprise a memory circuit, the first input of which is connected to the output of the first input amplifier 2 and the second input of which is connected to the output of a comparator 11, the input of which is signaled from the output of a current sensor 10. The second input of the comparator 11 may be connected to a source. -Ub supply voltage amplifier 8 trip control pulses. The circuit can be supplemented in such a way that the receiving part of the third optoelectronic coupler 12 is connected via a second input amplifier 13 and a first inverter 14 to a second input of product circuit 5, to the first input of which the output of monostable flip-flop 7 is connected. is connected via the control pulse amplifier 16 to the control electrode of the zero thyristor 17. The connection can be further supplemented in this way. that an amplifier 19 of negative negative bias of the control electrode is connected to the output of the first tuar 3 via a second inverter 18, the output of which is also connected to the control electrode of the thyristor 9 of the GTO type.

Funkce zapojení podle vynálezu je následující.The circuit function according to the invention is as follows.

Řídicí signál, který svým trváním působí vedení tyristoru 9 typu GTO a svým ukončením jeho vypnutí, prochází první optoelektronickým vazebním členem 1, prvním vstupním zesilovačem 2 do prvního tvarovače 3 s paměťovým obvodem, kde může být řídicí signál přerušen zásahem nadproudové ochrany, tvořené komparátorem 11, srovnávajícím signál z proudového čidla 10 s napájecím napětím zesilovače 8 vypínacího řídicího impulsu, které je měřítkem vypínací schopnosti tyristoru 9 typu GTO v tomto zapojení. Z výstupu prvního tvarovače 3 prochází řídicí signál zesilovačem 4 zapínacího řídicího impulsu a druhým tvarovačem 6 do řídicí elektrody 9 typu GTO. Na výstup zesilovače 4 zapínacího řídicího impulsu je připojen také druhý optoelektronický vazební člen 5 zpětné signalizace, která dovolí kontrolu funkce celého zapojení včetně působení nadproudové ochrany. Týlová hrana signálu na výstupu prvního tvarovače 3 způsobí spuštění monostabiIního klopného obovdu 7 a tím generování vypínacího řídicího impulsu přes zesilovač 8 vypínacího řídicího impulsu přivedeného na řídicí elektrodu tyristoru 9 typu GTO.The control signal, which by its action acts on the line of the GTO thyristor 9 and its termination, passes through the first optoelectronic coupler 1, the first input amplifier 2 to the first shaper 3 with a memory circuit, where the control signal can be interrupted by overcurrent protection formed by comparator 11. comparing the signal from the current sensor 10 with the supply voltage of the trip control pulse amplifier 8, which is a measure of the tripping capability of the GTO thyristor 9 in this circuit. From the output of the first shaper 3, the control signal passes through the amplifier 4 of the switching control pulse and the second shaper 6 to the control electrode 9 of the GTO type. A second optoelectronic feedback signaling element 5 is also connected to the output of the amplifier 4 of the switching control pulse, which allows the control of the function of the entire circuit, including the action of the overcurrent protection. The trailing edge of the signal at the output of the first shaper 3 causes the monostable flip-flop circuit 7 to be triggered, thereby generating a trip control pulse via a trip control pulse amplifier 8 applied to the control electrode of the GTO thyristor 9.

Při nepřítomnosti řídicího signálu na výstupu prvního tvarovače 3 je přes invertor 18 a zesilovač 19 záporného předpětí řídicí elektrody generováno záporné předpětí elektrody tyristoru 9 typu GTO. Zapojení může být použito v pulsním měniči s nulovým tyristorem 17, sloužícím např. k rychlému odbuzení připojeného budicího vinutí. Řídicí signál pro tento nulový tyristor 17 je odebírán na výstupu monostabiIního klopného obvodu 7, v součinovém obvodu 15 může být blokován přítomností signálu přiváděného pres třetí optoelektronický vazební člen 12, jeho druhý vstupní zesilovač 13 a invertor 14. Řídicí signál pro nulový tyristor 17 ie zesilován zesilovačem 16 řídicího impulsu a přiveden na řídicí elektrodu nulového tyristoru 1_7.In the absence of a control signal at the output of the first shaper 3, a negative bias of the electrode of the thyristor 9 of the GTO type is generated via the inverter 18 and the amplifier 19 of the negative bias of the control electrode. The circuit can be used in a pulse converter with a zero thyristor 17, serving for example for fast de-energization of the connected excitation winding. The control signal for this neutral thyristor 17 is taken at the output of the monostable flip-flop 7, in the product circuit 15 it can be blocked by the presence of a signal fed via a third optoelectronic coupler 12, its second input amplifier 13 and inverter 14. The control signal for the zero thyristor 17 is amplified. by a control pulse amplifier 16 and applied to the control electrode of the zero thyristor 17.

Zapojení zdroje zapínacích a vypínacích řídicích impulsů pro vypínatelné tyristory typu GTO je použitelné zejména v elektrické výzbroji trakčních vozidel.The connection of the source of switching on and off control pulses for switchable thyristors of the GTO type is usable especially in the electrical equipment of traction vehicles.

Claims

1. Connection of a source of on and off control pulses for a switchable thyristor of the GTO type, characterized in that the receiving part of the first optoelectronic coupler / 1 / is connected to the input of the first input amplifier / 2 /, the output of which is connected to the input of the first shaper / 3 /, the output of which is connected to the input of the amplifier / 4 / of the switching control pulse, the output of which is connected on the one hand to the transmitting part of the second optoelectronic coupler / 5 / of the feedback signal and on the input of the second shaper / 6 /, whose output is connected to the control electrode of a switchable thyristor / 9 / of the GTO type, the output of the first shaper / 3 / being further connected to the input of a monostable flip-flop circuit / 7 /, the output of which is connected to the input of an amplifier / 8 / of a tripping control pulse, the output of which is also connected to a control electrode. thyristor / 9 / type GTO.

2. A power supply connection according to claim 1, characterized in that the first shaper (3) comprises a memory circuit. to the first input of which the output of the first input amplifier / 2 / is connected and to the second input of which the output of the comparator / 11 / is connected, to the input of which the output from the current sensor / 10 / is connected.

3. Power supply connection according to item 2, characterized in that the second input of the comparator (11) is connected to a supply voltage source (-Ub) for an amplifier (8) of a trip control pulse.

4. Power supply connection according to items 1 to 3, characterized in that. that the output of the monostable flip-flop circuit (7) is further connected to the first input of the product circuit (15). to the second input of which the output of the inverter / 14 / is connected, to the input of which the output of the second input amplifier / 13 / is connected. to the input of which the receiving part of the third optoelectronic coupler is connected / 12 /. wherein the output of the product circuit / 15 / is connected to the input of the control pulse amplifier / 16 /, the output of which is connected to the control electrode of the zero thyristor / 17 /.

5. Power supply connection according to items 1 to 4, characterized in that. that the output of the first shaper / 3 / is connected via the second inverter / 18 / to the amplifier / 19 / of the negative bias of the control electrode / 1111 /, which is also connected to the control electrode of the switchable thyristor / 9 / of the GTO type.