SU1636953A1 - Формирователь импульсов управлени силовыми тиристорами преобразовател - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано дл  формировани  импульсов управлени  тиристорами мощных преобразователей. Цель изобретени  - обеспечение возможности удлинени  линий св зи между силовой час тью преобразовател  и системой управ лени  без снижени  параметров управл ющих импульсов. Дл  этого с помощью конденсатора 8 и транзистора 3 на обмотке 21 трансформатора 18 формируетс  пр моугольный импульс. Форсирующа  часть импульса с крутым передним фронтом формируетс  с помощью конденсатора 9 и транзистора:4. При этом за счет того, что первичные обмотки 23 трансформаторов 22 выходных  чеек соединены согласно и последовательно и подключены параллельно вторичной обмотке 21 трансформатора 18, выходные  чейки могут быть сколь угодно удалены от системы управлени , в результате чего достигаетс  удобство компоновки при конструировании 1 ил. (Л

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления тиристорами мощных высоковольтных статических преобразователей электрической энергии, например автономных инверторов и импульсных преобразователей, имеющих принудительную емкостную коммутацию и последовательное и параллельное соединение тиристоров в плечах»

Целью изобретения является обеспечение возможности удлинения линий связи между силовой частью преобразователя и системой управления без снижения параметров управляющих импульсов*

На чертеже представлена принципиальная схема формирователя импульсов управления силовыми тиристорами преобразователя*

Формирователь содержит источник 1 питания, источник 2 управляющих сигналов, транзистор 3 и транзистор 4 выходных ячеек, резистор 5 и первый 7 и второй 6 резисторы выходных ячеек, конденсатор 8 и конденсатор 9 выходных ячеек, диод 10 и диоды 11— 14 выходных ячеек, тиристорный оптрон 15 со светодиодом 16 и фототи— ристором 17, выходной трансформатор с основной 19, перемагничивающей 20 и вторичной 21 обмотками и трансформатор 22 с первичной 23, первой 24 и второй 25 вторичными обмотками. Конденсатор 8 подключен между началом основной 19 и концом перемагничивающей 20 обмоток выходного трансформатора 18, конец основной обмотки выходного трансформатора 18 соединен с коллектором транзистора 3 и первым выводом резистора 5, конец перемагничивающей обмотки 20 выходного трансформатора 18 подключен к катоду диода 10, начало перемагничивающей обмотки 20 выходного трансформатора 18 подключено к аноду фототиристора 17 оптрона 15, второй вывод резистора 5 соединен с анодом светодиода 16 оптрона 15, отрицательный вывод источника 1 питания подключен к эмиттеру транзистора 3, аноду диода 10, катоду светодиода 16 и катоду фототиристора 17 оптрона 15, положительный вывод источника 1 пит· тания подключен к началу основной обмотки 19 выходного трансформатора

8, выход источника 2 управляющих сиг1636953 налов подключен к переходу базаэмиттер транзистора 3, вторичная обмотка 21 выходного трансформатора 18 соединена параллельно с последовательно и согласно соединенными первичными обмотками 23 выходных трансформаторов 22 выходных ячеек, количество которых равно количеству силовых тиристоров, в каждой выходной ячейке начало первой вторичной обмотки 24 выходного трансформатора 22 соединено с катодом первого диода 12, конец первой вторичной обмотки 24 выходного трансформатора 22 соединен с началом второй вторичной обмотки 25 выходного трансформатора 22, базой транзистора 4 и анодом второго диода 14, конец второй вторичной обмотки 25 выходного трансформатора соединен- с анодом диода 11 и катодом диода 13, катод диода 11 соединен с коллектором транзистора 4 и первым выводом конденсатора 9, анод диода 13 соединен с вторым выводом конденсатора 9, анодом диода 12, первым выводом резистора 7 и катодом силового тиристора преобразователя, эмиттер' транзистора 4 соединен с первым выводом резистора 6 и катодом диода 14, вторые выводы резисторов 6 и 7 подключены к управляющему электроду силового тиристора преобразователя* Формирователь импульсов управления тиристорами преобразователя ра— ‘ ботает следующим образом.

При включенном источнике 1 питания и выключенном первом транзисторе 3 светодиод 16 и фототиристор 17 оптрона 15 оказываются включенными и конденсатор 8 заряжается через перемагничивающую обмотку 20 выходного трансформатора 18 до напряжения источника : Ϊ *7

----4

При этом в выходных ячеи— /ках заряжается конденсатор 9 по цепи: начало обмотки 24 выходного трансформатора 22, обмотка 24, обмотка 25 выходного трансформатора 22, диод 11, конденсатор 9, диод 12. Конденсатор 9 заряжается до величины суммарного напряжения вторичных обмоток 24 и 25 выходного трансформатора 22. При этом выходной трансформатор 18 и выходные трансформаторы 22 перемагничиваются. При поступлении запускающего сигнала на вход транзистора 3 он включается. Светодиод 16 и фототиристор 17 оптрона 15 выключаются. По основной обмотке 19 выходного трансформатора 18 протекает ток разряда конденсатора 8 через транзистор 3 и диод 10 и ток источника 1 питания через транзистор:3. На вторичных обмотках 24 и 25 выходных трансформаторов 22 выходных ячеек формируются импульсы напряжений прямоугольной формы.

При этом включается транзистор 4 за счет протекания по его переходу база-эмиттер тока по цепи: начало второй вторичной обмотки 25 выходного трансформатора 22, переход базаэмиттер транзистора 4, резисторы 6 и 7, шунтирующий управляющий переход силового тиристора, диод 13, вторая вторичная обмотка 25 выходного трансформатора 22. После включения транзистора 4 конденсатор 9 разряжается через резистор 6 и управляющий переход силового тиристора, формируя форсирующую часть импульса включения тиристора с крутым фронтом. При раз— . ряде конденсатора 9 до напряжения не— ; сколько ниже напряжения на второй ; вторичной ормотке 25 выходного трансформатора 22 открывается диод 14. По управляющему переходу силового тиристора протекает ток поддерживающей части импульса включения по цепи: начало второй вторичной обмотки 25 выходного трансформатора 22, диод 14 (частично ток протекает по переходу база - эмиттер транзистора 4), резистор 6, управляющий переход силового тиристора, диод 13, вторая вторичная обмотка 25 выходного трансформатора 22. Выходные трансформаторы 18 и 22 перемагничиваются. По . окончании запускающего сигнала выключаются транзисторы 3 и:4_ На управляющем переходе сформирован'импульс включения оптимальной формы с • крутым передним фронтом. Затем конденсатор 8 вновь заряжается от источника 1 питания через перемагничивающую обмотку 20 выходного трансформатора 18 до напряжения источника 1 питания, а конденсатор 9 заряжается до суммарного напряжения вторичных обмоток 24 и 25 выходного трансформатора 22. В результате изменение состояния магнитных цепей выходных • трансформаторов 18 и 22 происходит близко к предельному циклу петли -гистерезиса.

Б формирователе импульсов управ-,., ления тиристорами преобразователя ре— зистор 5 служит для ограничения тока светодиода 16 оптрона 15, резистор 6 ограничивает ток управляющего перехода силового тиристора с учетом разброса сопротивлений управляющих переходов^ тиристоров, резистор 7 включен для повышения помехоустойчивости силового тиристора. Для ограничениябазового тока транзистора 4 между его базой и анодом диода 14 может быть включен резистор, шунтированный форсирующим конденсатором. Вторичная обмотка 21 выходного трансформатора и первичные обмотки 23 выходных трансформаторов 22 могут быть выполнены в виде кабеля, пропущенного сквозь тороидальные сердечники этих трансформаторов.

Формирователь импульсов может использоваться для включения как Одиночных тиристоров, так и групп параллельно, последовательно и последовательно-параллельно соединенных тиристоров.

Кроме того, промежуточная трансформаторная связь позволяет повысить помехоустойчивость формирователя импульсов за счет снижения проходной емкости узла гальванической развязки и иметь большее количество вариантов компоновки преобразователя в целом при конструировании за счет возможности удлинения линий связи между силовой частью преобразователя и узлами системы управления. Удлинение линий связи в предлагаемом формирователе возможно осуществить в узле гальванической развязки без снижения параметров включающих импульсов, так как формирование форсирующей части импульса с крутым фронтом осуществ—. лено на вторичной стороне узла гальванической развязки. В прототипе удлинение линий связи узла гальванической развязки оказывает влияние на форму, особенно фронт, формируемого импульса.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Формирователь импульсов управления силовыми тиристорами преобразователя, содержащий источник питания, положительный вывод которого связан с одним выводом основного конденсатора, другой вывод которого соединен с катодом диода и концом перемагничивающей обмотки основного импульсного трансформатора, начало которой через управляемый ключ соединено с анодом диода и отрицательным выводом источника питания, управляющий вход управляемого ключа соединен с коллектором управляющего транзистора, соединенным с концом основной обмотки основного импульсного трансформатора, начало которой соединено с одним выводом конденсатора, эмиттер управляющего транзистора соединен с отрицательным выводом источника питания, а база — с источником управляющих сигналов, и выходные ячейки по числу силовых тиристоров, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности удлинения линий связи между силовой частью преобразователя и системой управления без снижения параметров управляющих импульсов, управляемый'ключ выполнен в виде тиристорной оптопары, анод фототиристора которой соединен с началом перемагничивающей обмотки основного импульсного трансформатора, катод - с отрицательным выводом источника питания, с которым также соединен катод светодиода тиристорной оптопары, анод которого через резистор соединен с коллектором управляющего транзистора, а каждая выходная ячейка содержит импульсный трансформатор с двумя вторичными и одной первичной обмотками, четыре диода, конденсатор, транзистор и два ре зистора, причем первичные обмотки им*пульсных Трансформаторов всех выход—I ных ячеек соединены последовательно и подключены параллельно вторичной обмотке основного импульсного трансформатора, начало первой вторичной обмотки импульсного трансформатора в каждой выходной ячейке соединено с концом второй вторичной обмотки импульсного трансформатора данной выходной ячейки, начало которой соединено с катодом первого диода данной выходной ячейки, анод котопого через второй диод соединен с концом первой вторичной обмотки импульсного трансформатора и анодом третьего диода, катод которого соединен с коллектором транзистора и одним выводом конденсатора, другой вывод которого соединен с анодом первого диода, эмиттер транзистора каждой выходной ячейки соединен с одним выводом первого резистора данной выходной ячейки и катодом четвертого диода, анод которого соединен с базой транзистора и точкой соединения первой и второй вторичной обмоток импульсного трансформатора данной ячейки, другой вывод первого резистора предназначен для подключения к управляющему электроду соответствующего силового тиристора и соединен с одним выводом второго резистора, другой вывод которого соединен с другим выводом конденсатора и предназначен для подключения к катоду силового тиристора.

   • Составитель.А.Меркулова -