Opis patentowy opublikowano: 31.05.1978 96349 MKP H02m 1/08 Int. Cl.2 HO2M1/08 CZYTELNIA Urzedu Po**r-*!-'< fflU.il I .Twórcy wynalazku: Józef Lastowiecki, Gustaw Przywara, Mikolaj Patejuk Uprawniony z patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Uklad wyzwalania tyrystorów Wynalazek dotyczy ukladu wyzwalania tyrysto¬ rów o zmiennym czasie trwania impulsu zaplono¬ wego.Znany uklad wyzwalania tyrystorów, przedsta¬ wiony w publikacji „Podzespoly, uklady i urzadze¬ nia energoelektroniczne", wyd. przez Zaklady Gra¬ ficzne Politechniki Warszawskiej W^wa 1974., sltr. 23, sklada sie z przetwornicy magnetycznej, transformatora zaplonowego i tranzystorowo- -diodowego ukladu kluczujacego. Jeden koniec kazdego uzwojenia 'Wtórnego przetwornicy magne¬ tycznej polaczony jest z jednym koncem jedno- sekcyjnego uzwojenia pierwotnego transformatora zaplonowego. Drugi koniec uzwojenia wtórnego przetwornicy wlaczony jest miedzy anode i katode jednej galezi cztero diodowego mostlka prostowni¬ czego, a drugi koniec uzwojenia pierwotnego trans¬ formatora zaplonowego do analogicznego punktu w drugiej galezi. Kolektor tranzystora typu n-p-n przylaczony jest do wspólnej katody mostka pro¬ stowniczego, a emiter do wspólnej anody tego mostka. Baza tranzystora przylaczona jest do wyjscia ukladu formujacego impuls zaplonowy.Konce dwusekcyjnego uzwojenia wtórnego trans¬ formatora zaplonowego przylaczone sa do anod dwu diod, których katody sa zwarte. Zwarte ka¬ tody i srodek uzwojenia wtórnego stanowia wyj¬ scie ukladu.Opisane wyzej rozwiazanie wymaga stosowania galwanicznie odizolowanych zródel napiecia prze¬ miennego, przy czyim ilosc tych zródel równa jest przewaznie ilosci tyrystorów wystepujacych w da¬ nym ukladzie. W opisanym rozwiazaniu role tych zródel napiecia przemiennego pelnia uzwojenia wtórne przetwornicy magnetycznej. Ilosc uzwo¬ jen wtórnych przetwornicy jest ograniczona ze wzgledów technicznych, a jednoczesnie z iloscia uzwojen wzrasta stopien trudnosci pracy przy roz¬ ruchu ukladu. Magnetyczna przetwornica stosowa¬ na w opisanym rozwiazaniu wytwarza przepiecia, które wymagaja stosowania tranzystorów o wyso¬ kich parametrach napieciowych.Istota wynalazku polega na tym, ze uklad za¬ wiera transformator zaplonowy z dwusekcyjnym uzwojeniem pierwotnym, przy czym konce pier¬ wotnego dwusekcyjnego uzwojenia transformatora zaplonowego dolaczone sa do kolektorów tranzy¬ storów zalaczonych w ukladzie kluczy pradowych, a srodek tego uzwojenia pierwotnego transforma¬ tora polaczony jest z jednym biegunem dodatko¬ wego zródla pradu stalego, emitery tranzystorów kluczy pradowych przylaczone sa do drugiego bie¬ guna dodatkowego zródla pradu stalego, a bazy tranzystorów kluczy pradowych polaczone sa z dwoma wyjsciami ukladu logicznego realizuja¬ cego korzystne funkcje negacji iloczynu którego jedno wejscie sterujace dolaczone jest do wyjscia ukladu formujacego prostokatny impuls zaplono- so wy, a dwa pozostale wejscia kluczujace polaczo- 96 34996 349 8 prostokatnych* Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowo blokowy ukladu wy- 5 zwalania tyrystorów, a fig. 2-przebiegi chwilowych wartosci napiec «w poszczególnych punktach ukla¬ du.Uklad wedlug wynalazku posiada transformator zaplonowy Trz z diwusekcyjnym uzwojeniem pier- la wotnym. Konce 1 i 3 dwusekcyjnego uzwojenia pierwotnego transformatora zaplonowego Trz po¬ laczone sa z kolektorami tranzystorów Tl i T2 kluczy pradowych, a srodek 2 uzwojenia pier- fwotnego przylaczony jest do jednego z biegunów 15 zródla pradu stalego Z. Do drugiego bieguna zródla pradu Z przylaczone sa emitery tranzysto¬ rów Tl i T2 zalaczonych w ukladzie kluczy pra¬ dowych- Bazy tych tranzystorów przylaczone sa do wyjsc 7 18 ukladu logicznego UL. 10 Do wejscia 9 ukladu logicznego (przylaczone jest wyjscie 14 ukladu UF formujacego prostokatny impuls zaplonowy, a do dwu pozostalych wejsc 10 i 11 ukladu logicznego UL przylaczone sa dwa wyjscia 12 i 13 generatora G impulsów prosto- 25 katnych o czestotliwosci kilkakrotnie wyzszej od czestotliwosci sieci zasilajacej tyrystory, przykla¬ dowo czestotliwosc 5 kHz dobranej w zaleznosci od typu rdzenia transformatora Tr, oraz mocy obwodu bramki tyrystora. Konce 4 i 6 dwusek- sa cyjnego uzwojenia wtórnego transformatora za¬ plonowego Tr2 polaczone sa z anodami diod pro¬ stowniczych Dl i D2. Katody tych diod sa zwarte, stanowia dodatni zacisk wyjsciowy i przylaczone sa do bramki tyrystora. 35 Srodek 5 wtórnego uzwojenia transformatora za¬ plonowego Trz stanowi wyjsciowy zacisk ujemny i przylaczony jest do katody tyrystora. Wyifcworzo- ne w generatorze G impulsy prostokatne sa poda¬ wane na wejscia kluczujace 10 i 11 ukladu lo- 40 gicznego UL realizujacego dwie funkcje negacji iloczynu. Sygnal ten i jego negacja wystepuja od¬ powiednio na wyjsciach 12 i 13 generatora G, a wiec i na wejsciach 10 i 11 ukladu logicznego UL. Uformowany prostokatny impuls sterujacy 45 o zmiennym czasie trwania tl, t3 ... podawany jest z wyjscia 14 ukladu formujacego UF na wejscie sterujace 9 ukladu logicznego UL.Na wyjsciu 7 ukladu logicznego UL wystepuje sygnal bedacy realizacja funkcji „negacja iloczy- 50 nu" sygnalów podanych na wejscia 9 i 10 i ana¬ logicznie na wyjsciu 8 wystepuje sygnal bedacy realizacja funkcji „negacja iloczynu" sygnalów po¬ danych na wejscia 9 i 11. Na koncach 4 i 6 wtór¬ nego uzwojenia transformatora zaplonowego TrZ, S5 w czasie tl, t3 ... powstaje przemienne napiecie transformacji, które po wyprostowaniu przez diody Dl i D2 tworzy sygnal podawany na bramke 15 4 tyrystora. Sygnaly bedace realizacja tych funkcji wystepuja na wyjsciach 7 i 8 ukladu logicznego UL i podane na bazy tranzystorów Tl i T2 powo¬ duja naprzemienne otwieranie i zamykanie tych tranzystorów w tych przedzialach czasu, gdy wartosc logiczna uformowanego w ukladzie formu¬ jacym UF sygnalu zaplonowego wynosi „1".Rdzen magnetyczny transformatora zaplonowego TrZ przemagnesowany jest w przeciwnych kie¬ runkach z czestotliwoscia impulsów generatora G.W uzwojeniu wtórnym transformatora TrZ indu¬ kuja sie napiecia przemienne, które po wyprosto¬ waniu daja sygnal o stalej polaryzacji. Sygnal ten podany na bramke tyrystora powoduje jego ot¬ warcie.Uklad wedlug wynalazku stwarza mozliwosc jednoczesnego zasilania wielu tyrystorów, popra¬ wia ponadto ksztalt impulsu zaplonowego, co pod¬ nosi górna granice wartosci maksymalnej stro- mosci narastania pradu glównego tyrystora bedacej przyczyna czestego niszczenia tyrystów. Uklad za¬ pewnia ponadto prosta realizacje blokady impul¬ sów zaplonowych tyrystora wymagana w przy¬ padku awarii ukladu tyrystorowego.Rozwiazanie ukladu wyzwalania tyrystorów wedlug wynalazku, eliminuje przetwornice magne¬ tyczna, zródlo przemiennego napiecia podwyzszo¬ nej czestotliwosci, pozwala na stosowanie do zasi¬ lania zródla pradu stalego do praktycznie dowol¬ nej liczby tyrystorów, znacznie ulatwia stosowanie logicznego sterowania ukladami zaplonowymi ca¬ lych grup prostowniczych. PL