Claims (1)
Изобретение относитс к электротехнике , а именно к преобразовательной технике повышенной мощности, и может быть использовано в системах управлени преобразовател ми в качестве устройств формировани двухступенчатых импульсов оптимальной формы .Известен формирователь двухступен чатых импульсов, содержащий формирующие конденсаторы, между средними точками которых включена индуктивнос а параллельно конденсаторам включены последовательно соединенные импул сный трансформатор и тиристор Г П. Данный формирователь имеет просту схему, однако в цепь колебательного контура входит источник питани , котррый должен иметь малое внутреннее сопротивление дл обеспечени высоко го КПД схемы, вследствие чего увеличиваютс вес и габариты источника пит ни . Отсутствие общей точки по цепи управлени тиристорами приводит к необходимости иметь гальваническую разв зку по этим цеп м, вследствие чего усложн етс схема. Кроме того, магнитопровод импульсных трансформаторов работает без размагничивани и плохо используетс . Это приводит к увеличению числа витков, сечени кагнитопровода и соответственно габаритных размеров этих трансформаторов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс управл емый тиристорный генератор однопол рных импульсов оптимальной форМы, содержащий основной и вспомогательный накопительные конденсаторы, имеющие общую точку, подсоединенную через управл емый ключ к одному вывьду первичной обмотки выходного импульсного трансформатора, второй вывод которой подключен через форсирующий резистор и диод в непровод щем направлении к основному и вспомогательному 3 накопительным конденсаторам соответственно , а также источник посто нно го напр жени с трем выводными клем мами, причем цепь зар да основного накопител подключена к клеммам исто ника, дающим большее напр жение, а цепь зар да вспомогательного накопител - к клеммам источника, дающим меньшее напр жение .23. Недостатком указанного генератора вл етс наличие двух источников питани , один из которых дает большее и меньшее напр жение, а второй подключен через резистор к размагничива ющей обмотке выходного импульсного трансформатора, причем эта обмотка обеспечивает полное использование се дечника. Кроме того, генератор в целом имее. низкий КПД, так как размаг ничивающа обмотка потребл ет ток, K торый, протека по балластному резис тору, рассеивает на нем значительную ощность.. Цель изобретени - повышение КПД генератора. Указанна цель достигаетс тем, что управл емый тиристорный генератор однопол рных импульсов, содержащий выходной импульсный трансформатор с первичной, размагничивающей и выходной обмотками, первична обмотка которого зашунтирована последовательно соединенными диодом и стабилит роном, а. выходна предназначена дл подключени через диод к силовому тиристору, основной и вспомогательный накопительные конденсаторы, имеющие общую точку, подсоединенную через управл емый ключ к одному выводу первичной обмотки, второй вывод которой подключен через форсирующий резистор к основному накопительному конденсатору , причем цепь зар да вспомогательного накопительного конденсатора подключена к клеммам источника питани , выполнен в виде двух формирователей импульсов, причем между вспомогательным накопительным конденсатором и вторым выводом выходного импуль сного трансформатора первого формировател импульсов включена размагни чивающа обмотка выходного импульсного трансформатора второго формировател импульсов, а между BCQOMOгательным накопительным конденсатором и вторым выводом выходного импульсного трансформатора второго формировател импульсов включена размагничивающа обмотка выходного импульс584 ного трансформатора первого формировател импульсов. Между форсирующим резистором и основным накопительным конденсатором включен резистор, зашунтированный диодом , анод которого подключен к этому конденсатору. Такое включение размагничивающей обмотки импульсного трансформатора позвол ет исключить источник питани , предназначенный в известном дл размагничивани сердечника этого трансг форматора, а также использовать размагничивающую обмотку дл формировани второй ступени выходного импульса оптимальной формы, что позвол ет повысить КПД генератора и улучшить форму импульса. На фиг. 1 представлена принципиальна схема генератора однопол рных импульсов оптимальной формы; на фиг.2диаграмиа , по сн юща процесс формировани импульса по ст.ади м. Предлагаемый генератор содержит источник 1 питани , состо щий из синхронизирующего трансформатора 2, на первичную обмотку 3 которого подаетс питающее напр жение синхронизации исццлр, а вторичные обмотки Ц и 5 через диоды 6 и 7 присоединены соответственно к первому и второму выводам источника 1 питани , причем средний вывод обмоток 4 и 5 синхронизирующего трансформатора 2 вл етс общей точкой схемы генератора, который выполнен на двух формировател х 8 и 9 импульсов. В первом формирователе 8импульсов второй вывод первой обмотки 10 выходного импульсного трансформатора 11 через форсирующий резистор 12 и резистор 13, шунтированный диодом I, присоединен к основному накопительному конденсатору 15 э через размагничивающую обмотку 1б выходного импульсного трансформатора 17, принадлежащего второму формирователю 9импульсов, и зар дный резистор 18, присоединен к первому выводу источника 1 питани . Кроме того, первый вывод обмотки 10 через тиристорный ключ 19, включенный в провод щем направлении , присоединен к общей точке схемы, св зывающей основной накопительный конденсатор 15 и вспомогательный конденсатор 20, через который осуществлена св зь с начальным выводом (отмечен точкой у обмотки) размагничивающей обмотки 1б, выходна обмотка 21 выходного импульсного 5 трансформатора 11 через диод 22, вкл ченный в провод щем направлении, и за щищенный резистор 23 подключена к управл юи ему электроду силового тиристора , управл ющего формирователем 8 импульсов, в котором дл ограничени амплитуды выходного импуль са перва обмотка 10 зашунтирована последовательно соединенными защитными диодом 25 и стабилитрон 2б. Во втором формирователе 9 импульсов вто рой вывод, первой обмотки 27 выходного импульсного трансформатора 1 через форсирующий резистор 28 и резистор 29, шунтированный диодом 30, при соединен к основному накопительному конденсатору 3 а через размагничивающую обмотку 32 выходного импульсного трансформатора 11, принадлежащего первому формирователю 8 импульсов , и зар дный резистор 33 присоеДйнен к второму выводу источника 1 п тани . Кроме того, первый вывод обмотки 27 через тиристорный ключ , включенный в провод щем направлении, присоединен к общей точке схемы, св зывающей основной накопительный конденсатор 3 и вспомогательный накопительный конденсатор 35, через который осуществлена св зь с начальным выводом (отмечена точкой у обмот ки) размагничивающей обмотки 32, Выходна обмотка 36 выходного импульсного трансформатора 17 через диод 37 выключенный в провод щем направлении,и защитный резистор 38 подключена к уп равл ющему электроду силового тиристора 39, управл ющего формирователем 9 импульсов, в котором дл ограничени амплитуды выходного импульса перва обмотка Z7 зашунтирована последо .вательно соединенными защитным диодом 0 и стабилизатором 41. Рассмотрим работу формировател 8 однопол рнь1х импульсов (работа формировател 9 однопол рных импульсов происходит аналогично). При прохождении через диод 6 источ ника 1 питани положительной полуволны питающего напр жени происходит зар д конденсатора 20, а через размагничивающую обмотку 16 выходного импульсного трансформатора 17, принадлежащего второму формирователю 9, а также через резисторы 12 и 13 происходит зар д конденсатора 15, зар дный ток которого размагничивает сердечник выходного импульсного трансфор матора 17. Конденсаторы 15 и 20 зао г 58« жаютс до одинакового амплитудного напр жени , причем емкость, конденсатора 20 больше емкости конденсатора 15. При подаче на управл ющий электрод тиристора 19 положительного управл ющего импульса (последний может быть подан только при отрицательной полуволне питающего напр жени на диоде 6) на первой обмотке 10 выходного импульсного трансформатора 11 начинает формироватьс импульс, причем формирование его происходит по двум стади м (фиг. 2), где крива А обозначает напр жение на первой обмотке 10,получаемой только при разр де основного накопительного конденсатора 15 через диод 1k, включенный в провод щем направлении , и резистор 12 при отключенном вспомогательном конденсаторе 20, крива В - напр жение на первой обмотке 10, получаемой только при разр де вспомогательного конденсатора 20 через размагничивающую обмотку 16 выходного импульсного трансформатора 17 (осуществл дополнительное размагничивание его сердечника) при отключенном конденсаторе 15 Рассмотрим динамику процесса. При наличии управл ющего импульса на управл ющем электроде тиристора 19 последний начинает переключатьс при напр жении, равном напр жению зар да основного конденсатора 15, кото-рый совместно с первой обмоткой 10 образует колебательный контур, резонансна частота которого существенно больше резонансной частоты контура, образованного вспомогательным конденсатором 20, размагничивающей обмоткой 16 выходного импульсного трансформатора 17 и первой обмоткой 10 выходного импульсного трансформатора 11, поэтому на обмотке 10 напр жение от конденсатора 15 растет быстрее, чем напр жение от конденсатора 20, и это напр жение формирует передний фронт (участок Оа). Формирование крыши импульса происходит следующим образом. При достижении на первой обмотке 10 напр жени равного напр жению стабилизации стабилитрона 26 (точка а) последний начинает проводить и напр жение благодар имеющемус еще резистору 12 на первой обмотке 10 остаетс посто нным и равным напр жению стабилизации стабилитрона 2б (участок аЬ). По мере разр да основного конденсатора 15 происходит умен шение напр жени на последнем и ста билитрон 26 перестает проводить (точ ка Ь), при этом конденсатор продолжа ет .разр жатьс через обмотку 10 и одновременно вли ет на формирование импульса, разр д вспомогательного конденсатора 20, формиру вторую степень, амплитуда напр жени которой примерно в два раза меньше .ампли туды напр ) первой ступени, так как при разр де вспомогательного кон денсатора 20 часть напр жени выдели с на размагничивающей обмотке 16 вы ходного импульсного трансформатора 17, который током разр да конденсатора 20 дополнительно размагничивает сердечник Участок (bdc) соответствует ссвместному разр ду конденсаторов 15 и 20 на обмотку 10, окончательно формиру верхнюю часть крыш импульса. Задний, фронт импульса образуетс в результате насыщени магнитопровода в выходном импульсном трансформаторе 11 (участок с). При этом конденсаторы 15 и 20 быстро разр жаютс (участок cf). Таким образом, размагничивание сердечника выходного импульсного трансформатора 17 (с ПОМОЩЬЮ размагничивающей обмотки 16) зар дным током основного накопительного конденсатора 15 и разр дным током вспомогательного накопительного конденсатора 20, а также размагничивание сердечника выходного импульсно го трансформатора 11 (с помощью размагничивающей- обмотки 32) зар дным током накопительного конденсатора 31 и разр дным током вспомогательного накопительного конденсатора 35 позвол ет исключить источник посто нно го напр жени , предназначенный в про тотипе дл размагничивани сердечника выходного импульсного трансформатора , и в результате повысить КПД генератора на 27,6, чем и определ етс экономический эффект использова ни изобретени в преобразовательной технике повышенной мощности. Формула изобретени 1.Управл емый тиристорный генератор однопол рных импульсов, содержащий выходной импульсный трансформатор, с первичной, размагничивающей и выходной обмотками, первична обмотка которого зашунтирована последовательно соединенными диодом и стабилитроном, а выходна предназначена дл подключени , через диод к силовому тиристору , основной и вспомогательный накопительные конденсаторы, имеющие общую точку, подсоединенную через управл емый ключ к одному выводу первичной обмотки, второй вывод которой подключен через форсирующий резистор к основному накопительному конденсатору, причем цепь зар да вспомогательного накопительного конденсатора подключена к клеммам источника питани , о тЯи чающий с тем,, что, с целью повышени КПД, он выполнен в виде двух формирователей импульсов, причем-между вспомогательным накопительным конденсатором и вторым выводом выходного импульсного трансформатора первого формировател импульсов включена размагничивающа обмотка выходного импульсного трансформатора второго формировател импульсов, а между вспомогательным накопительным конденсатором и вторым выводом выходного импульсного трансформатора второго формировател импульсов включена размагничивающа обмотка выходного импульсного трансформатора первого формировател импульсов. 2,Генератор по п. 1, отличающийс тем, что между форсирующим резистором и основным накопительным конденсатором включен резистор , зашунтированный диодом, анод которого подключен к этому конденсатору с Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1« Авторское свидетельство СССР N° (90233, кл. Н 02 М 1/08, 2s Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 Р 13/16.The invention relates to electrical engineering, in particular, to high power converter technology, and can be used in converter control systems as devices for generating two-stage pulses of optimal shape. A former of two-stage pulses is known, which contains shaping capacitors, between the middle points of which an inductance is connected parallel to the capacitors An impulse transformer and a thyristor G P are connected in series. This driver has simple circuits. However, a power source enters the circuit of the oscillating circuit, the end must have low internal resistance to ensure high efficiency of the circuit, as a result of which the weight and dimensions of the power source increase. The absence of a common point on the thyristor control circuit leads to the need to have galvanic isolation along these circuits, as a result of which the circuit becomes more complex. In addition, the magnetic circuit of pulse transformers works without demagnetization and is poorly used. This leads to an increase in the number of turns, cross section of the conductor and, accordingly, overall dimensions of these transformers. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a controlled thyristor generator of unipolar optimal-shaped pulses, containing the main and auxiliary storage capacitors having a common point connected via a controlled key to one terminal of the output winding of the pulse transformer, the second terminal of which connected through a forcing resistor and a diode in a non-conductive direction to the main and auxiliary 3 storage capacitors respectively power source as well as a constant voltage source with three output terminals, the charge circuit of the main drive connected to the source terminals giving a higher voltage, and the auxiliary drive charging circuit less connected to the source terminals .23 . The disadvantage of this generator is the presence of two power sources, one of which provides more and less voltage, and the second is connected through a resistor to the demagnetizing winding of the output pulse transformer, and this winding ensures full use of the string. In addition, the generator as a whole has. low efficiency, since the demagnetizing winding consumes a current, K, which flows through the ballast resistor, dissipates considerable sensibility on it. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the generator. This goal is achieved by the fact that a controlled thyristor generator of unipolar pulses, containing an output pulse transformer with primary demagnetizing and output windings, the primary winding of which is shunted by a series-connected diode and a stabilizer, as well. the output is intended to be connected via a diode to the power thyristor, the main and auxiliary storage capacitors having a common point connected via a controlled key to one output of the primary winding, the second output of which is connected via a forcing resistor to the main storage capacitor connected to the terminals of the power source, made in the form of two pulse shapers, and between the auxiliary storage capacitor the second terminal of the output transformer of the first waist momentum PFN is enabled razmagni chivayuscha output winding of the pulse transformer of the second pulse shaper and BCQOMOgatelnym between the storage capacitor and the second output terminal of the pulse transformer of the second pulse shaper output is enabled razmagnichivayuscha winding transformer impuls584 Nogo first pulse shaper. A resistor, shunted by a diode, the anode of which is connected to this capacitor, is connected between the boost resistor and the main storage capacitor. Such an inclusion of the demagnetizing winding of a pulse transformer eliminates the power source intended for the demagnetization of the core of this transg formatter, as well as using the demagnetizing winding to form a second stage of the output pulse of the optimal shape, which improves the efficiency of the generator and improves the shape of the pulse. FIG. 1 is a schematic diagram of a generator of unipolar pulses of optimal shape; Fig.2Diagramia, explaining the process of forming a pulse according to station meters. The proposed generator contains a power source 1 consisting of a synchronizing transformer 2, the primary winding 3 of which is supplied with a synchronization supply voltage cclr and the secondary windings C and 5 through The diodes 6 and 7 are connected respectively to the first and second terminals of the power supply 1; the middle lead of the windings 4 and 5 of the synchronizing transformer 2 is a common point of the generator circuit, which is made on two pulse formers 8 and 9. In the first shaper of 8 pulses, the second terminal of the first winding 10 of the output pulse transformer 11 through the forcing resistor 12 and the resistor 13, shunted by diode I, is connected to the main storage capacitor 15 o through the demagnetizing winding 1b of the output pulse transformer 17, belonging to the second shaper of 9 pulses, and the resistor 18 is connected to the first terminal of the power source 1. In addition, the first terminal of the winding 10 through a thyristor switch 19 connected in the conductive direction is connected to a common point of the circuit connecting the main storage capacitor 15 and the auxiliary capacitor 20 through which the initial output (marked by the point at the winding) demagnetizes windings 1b, the output winding 21 of the output pulse 5 transformer 11 through a diode 22 connected in the conductive direction, and a protective resistor 23 is connected to the control electrode of the power thyristor controlling the Lemma 8 pulses, wherein for limiting the amplitude of the output sa momenta first shunted winding 10 connected in series with protective diode 25 and zener diode 2b. In the second driver 9 pulses, the second output of the first winding 27 of the output pulse transformer 1 through the forcing resistor 28 and the resistor 29 shunted by the diode 30 is connected to the main storage capacitor 3 and through the demagnetizing winding 32 of the output pulse transformer 11 belonging to the first driver 8 impulses , and the charging resistor 33 is connected to the second output terminal of the 1 channel. In addition, the first terminal of the winding 27 via a thyristor switch connected in the conductive direction is connected to a common point of the circuit connecting the main storage capacitor 3 and the auxiliary storage capacitor 35 through which the initial output is connected (marked by a point at the winding) demagnetizing winding 32, the output winding 36 of the output pulse transformer 17 through the diode 37 is turned off in the conducting direction, and the protective resistor 38 is connected to the control electrode of the power thyristor 39 The pulse shaper 9, in which the first winding Z7 is shunted by series-connected protective diode 0 and the stabilizer 41 to restrict the amplitude of the output pulse. Consider the operation of the shaper 8 of the same-field pulses (the shaper 9 of the single-pole pulses work similarly). When passing through the diode 6 of the power supply source 1 of the positive half-wave of the supply voltage, the capacitor 20 is charged, and through the demagnetizing winding 16 of the output pulse transformer 17 belonging to the second driver 9, and also through the resistors 12 and 13, the capacitor 15 is charged, charging the current of which demagnetizes the core of the output pulse transformer 17. The capacitors 15 and 20 of the 58 "are capacitance to the same amplitude voltage, and the capacitance of the capacitor 20 is greater than the capacitance of the capacitor 15. With n letting the thyristor 19 control electrode have a positive control pulse (the latter can only be supplied with a negative half-wave of the supply voltage on diode 6) an impulse begins to form on the first winding 10 of the output pulse transformer 11 and its formation occurs in two stages (Fig. 2), where curve A denotes the voltage on the first winding 10, obtained only when the main storage capacitor 15 is discharged through the 1k diode connected in the conductive direction, and the resistor 12 with the disconnected auxiliary capacitor 20, curve B - voltage on the first winding 10, obtained only when the auxiliary capacitor is discharged through the demagnetizing winding 16 of the output pulse transformer 17 (performed additional demagnetization of its core) with the capacitor 15 disconnected. Consider the dynamics of the process. When there is a control pulse on the control electrode of the thyristor 19, the latter starts switching at a voltage equal to the charge voltage of the main capacitor 15, which, together with the first winding 10, forms an oscillating circuit, the resonant frequency of which is much higher than the resonant frequency of the circuit formed by the auxiliary the capacitor 20, the demagnetizing winding 16 of the output pulse transformer 17 and the first winding 10 of the output pulse transformer 11; therefore, the winding 10 has a voltage from the terminal The drive 15 rises faster than the voltage from the capacitor 20, and this voltage forms the leading edge (section Oa). The formation of the roof of the pulse occurs as follows. When the voltage on the first winding 10 is equal to the stabilization voltage of the Zener diode 26 (point a), the latter starts to conduct and the voltage due to the resistor 12 still on the first winding 10 remains constant and equal to the stabilization voltage of the Zener diode 2b (section ab). As the main capacitor 15 discharges, the voltage decreases at the last and the stabilitron 26 ceases to conduct (point b), while the capacitor continues to be discharged through the winding 10 and simultaneously affects the pulse formation, the discharge of the auxiliary capacitor 20 Forming a second degree, the voltage amplitude of which is approximately two times less than the amplitude of the voltage of the first stage, since when the auxiliary capacitor 20 is discharged, part of the voltage is separated from the demagnetizing winding of the 16 Ormator 17, which by the discharge current of the capacitor 20 additionally demagnetizes the core Plot (bdc) corresponds to the joint discharge of capacitors 15 and 20 on the winding 10, finally forming the upper part of the impulse roofs. The back, pulse front is formed as a result of the saturation of the magnetic circuit in the output pulse transformer 11 (section c). At the same time, capacitors 15 and 20 are quickly discharged (region cf). Thus, demagnetization of the core of the output pulse transformer 17 (with the help of the demagnetizing winding 16) charging current of the main storage capacitor 15 and the discharge current of the auxiliary storage capacitor 20, as well as demagnetization of the core of the output pulse transformer 11 (using demagnetizing winding 32) the current of the storage capacitor 31 and the discharge current of the auxiliary storage capacitor 35 makes it possible to exclude a source of direct voltage intended for It is produced in a prototype for demagnetization of the core of the output pulse transformer, and as a result, the generator efficiency is increased by 27.6, which determines the economic effect of using the invention in high-power converter technology. Claim 1. A controlled thyristor generator of unipolar pulses, containing an output pulse transformer, with primary, demagnetizing and output windings, the primary winding of which is bridged by a series-connected diode and a zener diode, and the output winding is intended to be connected, through a diode to a power thyristor, main and auxiliary storage capacitors, having a common point, connected via a controlled key to one output of the primary winding, the second output of which is connected to the black A forcing resistor to the main storage capacitor, the charge circuit of the auxiliary storage capacitor connected to the power supply terminals, which is so that, in order to increase efficiency, it is made in the form of two pulse drivers, and between the auxiliary storage capacitor and the second terminal of the output pulse transformer of the first pulse generator includes the demagnetizing winding of the output pulse transformer of the second pulse generator, and between The storage capacitor and the second terminal of the output pulse transformer of the second pulse driver include the demagnetizing winding of the output pulse transformer of the first pulse driver. 2, Generator according to claim 1, characterized in that a resistor is connected between the boost resistor and the main storage capacitor, a shunted diode, the anode of which is connected to this capacitor from Information sources taken into account in the examination 1 USSR Author's Certificate N ° (90233 , class H 02 M 1/08, 2s USSR Author's Certificate No., class H 02 R 13/16.