SU1557644A1

SU1557644A1 - Устройство дл управлени и защиты формировател импульсов управлени группой тиристоров

Info

Publication number: SU1557644A1
Application number: SU884485908A
Authority: SU
Inventors: Рэм Петрович Васильев; Александр Сергеевич Дрожжин; Александр Михайлович Колоколкин; Анатолий Григорьевич Придатков; Андрей Валентинович Трофимов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4903
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1988-07-25
Publication date: 1990-04-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл формировани мощных управл ющих импульсов дл одного или нескольких тиристоров. Цель изобретени - повышение надежности формировани управл ющих импульсов с заданными характеристиками. Поставленна цель достигаетс благодар введению JK-триггера 20 и двух делителей напр жени 26 и 27, причем J-вход JK-триггера 20 соединен с общей шиной 25, тактовый вход - с выходом элемента И-НЕ 19, K-вход-с выходом первого делител напр жени 26, включенного между выходом усилител мощности 1 и общей шиной 25, установочный вход-с выходом источника 18 первичных импульсов, инверсный выход JK-триггера 20 соединен с управл ющим входом узла блокировки импульсов 22, другой вход элемента И-НЕ 19 соединен с выходом второго делител напр жени 27, включенного между выводом дл подключени основного питающего напр жени и общей шиной. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для формирования мощных управляющих импульсов одним или несколькими тиристорами, в.том числе соединенными последовательно или параллельно или последовательно-параллельно.

Цель \ изобретения - повышение надежности формирования управляющих импульсов с заданными характеристиИ-НЕ 19, второй вход которого подклю чен к выходу второго делителя 27 напряжения, вход которого подключен к 5 выходу источника 4.

Кроме того, устройство может содержать согласующие диоды 28 и 29, включенные между положительным выводом источника 16 и выходами первого 10 26 и второго 27 делителей напряжения соответственно.

ками, а также защита от перенапряжений в источниках основного питающего и форсирующего напряжений и от посадки напряжения источника питания.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Устройство для управления и защиты формирователя импульсов управле- 20 ния группой тиристоров, выполненного на двухтактном транзистором двухкаскадном усилителе 1 .мощности, вход 2 питания которого через диод 3 подключен к источнику 4 основного питающего 25 напряжения, а выход 5 через разделительный конденсатор 6 - к выходным клеммам 7 формирователя и через зарядный резистор 8 - к источнику 9 форсирующего напряжения и к входу зарядного ключа 10, выход которого через разделительные PD-цепочки 11 и 12 подключен к входу 2 питания и к выходу 5 усилителя 1, а управляющий вход - к выходу узла 13 запуска, содержит.за- $$ дающий генератор 14, вход синхронизации которого подключен к выходу времязадающей RC-цепочки 15, подключенной к выходу источника 16 питания и через разделительный диод 17 к выходу источ-дд ника 18 первичных импульсов вместе с первым входом входного элемента И-НЕ ι 1 9 и установочными входами дополнительного JK-триггера 20 и JK-триггера 2Г, J- и К-входы которого подключены к 45 положительному выводу источника 16 питания, тактирующий вход - к выходу генератора 14, а выходы - к первым входам элементов И-НЕ выходного узла 22 блокировки, выходы которого образуют выходы 23 и 24 устройства, а вторые входы подключены к инверсному выходу JK-триггера 20, J-вход которого подключен к общей шине 25, Квход - к выходу первого делителя 26 напряжения, вход которого связан с выходом источника 9, а тактирующий вход подключен к управляющему входу узла 13 запуска и к выходу элемента

Устройство работает следующим образом.

После подачи напряжений питания заданного уровня от всех источников 4, 9 и 16 на выходе 5 усилителя 1 мощности устанавливается напряжение, близкое к уровню форсирующего питающего напряжения, что обеспечивается зарядом разделительного конденсатора 6 через резистор 8. При этом импульсы на выходе синхронизируемого задающего генератора 14 и выходах 23 и 24 устройства отсутствуют, а ключевые элементы усилителя 1 закрыты. На выходах делителей 26 и 27 устанавливаются напряжения, соответствующие уровню логической единицы для используемого тица микросхем.

После поступления первичного управляющего импульса от источника 18 (и^,фиг.2), которому соответствует уровень логической единицы при заданных (единичных) уровнях напряжений и U₂₇ на выходах делителей 27 и 28, на выходе элемента И-НЕ 19 появляется импульс U_<9 , переключающий JK-триггер 20 в другое устойчивое состояние (U_2о ,фиг. 2). Управляю- ’ щий импульс U_fg запускает синхронизируемый задающий генератор 14, а с инверсного выхода JK-триггера 20 подается разрешающий сигнал логической единицы на управляющий вход узла 22 блокировки импульсов. С выходов 23 и 24 на управляющие входы усилителя 1 начинают поступать импульсы ϋ_2ί и U24 ^с выхода узла 22 блокировки импульсов. При этом за счет синхронизации задающего генератора 14 управляющим импульсом U₁₈ всегда вначале открывается ключевой элемент нижнего плеча усилителя 1, что обеспечивает подачу на выходной вывод 7 формирователя импульсов форсирующего питающего напряжения (с обратным знаком). Частота выходных импульсов полумостового инвертора равна частоте выходных импульсов задающего гене1557644 ратора 14, определяется типом согласующих трансформаторов в цепи управляющих переходов тиристоров, и, как правило, составляет величину порядка 50-100 кГц. ⁵

Так как управляемый ключ 10 в процессе работы формирователя импульсов закрыт, напряжение на выходе формирователя снижается до уровня, соот- ю ветствующего основному питающему напряжению U₄ .

Измененные напряжения на входе 2 усилителя и его выходе 5 приведены на диаграммах Ug и и_?(фиг.2). Форма управляющего тиристорами тока показана на диаграмме U? (Фиг.2) Длительность работы формирователя импульсов с напряжением на входе 2, равным основному питающему напряже- 20 нию, практически не ограничена, что позволяет Формировать широкие управляющие импульсы Тиристорами, соответствующие длительности первичного управляющего импульса (фиг.2). 25

После окончания первичного управляющего импульса U<g работа задающего генератора 14 блокируется, JK-триггер 20 возвращается в исходное состояние, а на выходе узла 13 запус- ₃θ ка Формируется импульс для включения управляемого ключа 10. При включении управляемого ключа .10 через токоограничивающие разделительные цепочки 11 и 12 происходит быстрый заряд разделительного конденсатора 6 и фильтрующего конденсатора усилителя J до напряжения, соответствующего уровню форсирующего питающего напряжения . Формирователь готов к приему очередного первичного управляющего импульса.

Если при его поступлении напряжения на выходе делителей 26 и 27 соот- 45 ветствуют уровню логической единицы, то включение Формирователя происходит согласно описанному.

Если на выходе делителя 26 или 27 напряжение меньше уровня, соответст- 50 вующего логической единице, то включение формирователя импульсов не происходит, так как либо не проходит через элемент И-НЕ 19 управляющий импульс на тактовый вход JK-триггера 55 20, либо нет разрешающего уровня напряжения на К-входе JK-триггера 20 и он не переключается тактовым импульсом.

Уменьшение напряжения па выходе делителя 27 ниже допустимого уровня может произойти вследствие посадки основного напряжения питания источника 4 или выгорания предохранителя в его цепи.. Уменьшение напряжения на выходе делителя 26 может произойти как по указанным причинам (для форсирующего питающего напряжения), так и вследствие других причин: пробоя разделительного конденсатора 6 или нижнего плеча усилителя 1, сбоя в работе узла 13 запуска, выхода из строя .резистора 8, токоограничивающей разделительной цепочки 11 или 12, управляемого ключа 10 и т.д. Указанные элементы работают в наиболее тяжелом режиме, поэтому косвенный контроль их нормального функционирования перед включением формирователя импульсов значительно, повышает надежность формирования управляющих импульсов с заданными параметрами пика и полки управляющего тока тиристора.

При увеличении напряжений основного питания источника 4 или форсирующего питающего напряжения источника 8 выше уровня, при котором на выходах делителей 26 и 27 напряжение превышает допустимый.уровень, соответствующий логической единице, открываются диоды 28 и 29 и выходное напряжение, делителей 26 и 27 зафиксируется .на уровне напряжения питания источника 16 формирователя импульсов. Это исключает пробой по входам JK-триггера 20, что повышает надежность работы формирователя. В случае посадки напряжения питания собственных.нужд ниже уровня, соответствующего логической единице, уменьшаются напряжения и на выходах делителей 26 и 27. .

Это приводит к блокировке работы Формирователя импульсов при подаче первичного управляющего импульса от источника 18, что также повышает надежность формирования управляющих импульсов тиристорами, поскольку надежная работа задающего генератора 14, JK-триггера 20, узлов 13 и 22 запуска и блокировки возможна только при посадке напряжения питания не ниже заданного уровня.

При управлении последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно соединенными тиристорами это имеет принципиальное значение, ’1557644 особенно для высоковольтных тиристорных преобразователей.

Недопустимое отличие характеристики управляющего тока тиристоров от заданных, особенно в аварийных режимах, когда величина силового тока через включаемые тиристоры достигает предельного значения, приводит, как правило, к пробою значительного коли- |q чества тиристоров. Поэтому целесообразнее . блокировать включение формирователя импульсов, чем сформировать импульс с характеристиками, отличными от заданных. ^5

Таким образом, благодаря входному контролю за уровнем питающих напряжений и исправностью основных узлов устройства управления и формирователя импульсов повышается надежность фор- 20 мирования управляющих импульсов с заданными характеристиками.

Claims

Формула изобретения

1. Устройство для управления и защиты формирователя импульсов управ- . ления группой тиристоров, включающего источники основного питающего и Форсирующего напряжения, содержащее 39 выходной узел блокировки на двух элементах И-НЕ, выходы которых образуют выходы устройства, а первые входы подключены к выходам JK-триггера, J-, К-входы которого подключены к положительному выводу источника питания, а тактирующий вход - к выходу задающего генератора, вход синхрони зации которого подключен к выходу времязадающей RC-цепочки, подключенной к выходу источника питания и через разделительный диод к выходу источника первичных импульсов, к которому подключены также установочный вход JK-триггера и.первый вход входного элемента И-НЕ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено двумя делителями напряжения и дополнительным JK-триггером, инверсный выход которого подключен к вторым входам элементов И-НЕ узла блокировки, установочный вход - к выходу источника первичных импульсов, J-вход - к общей шине, К-вход - к выходу первого делителя напряжения, вход которого предназначен для связи с выходом источника форсирующего напряжения, а тактирующий вход подключен к выходу входного элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу второго делителя напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу источника основного питающего напряжения .

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что, с целью защиты от перенапряжений в источниках основного питающего и форсирующего напряжений и от посадки напряжения источника питания, оно снабжено двумя согласующими диодами, включенными между выходами делителей напряжения и положительным выводом источника питания.

п п ^и29 X А U27 “Λ ί--------V х—---- Un -] ΙΓΊΠ #20 п ГТ 1ПГ 1 ш пин 11ΙΓΤΣ #2 ~\Г~ -........ #5 ~м~ hnf\ и_о и? -к------1

фиг 2