SU843130A1 - Формирователь пр моугольныхиМпульСОВ - Google Patents

Description

(54) ФОРГШРОВЛТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относитс  к преобраз нательной технике и может быть использовано в системах импульсного пиг тани .

Известны формирователи посто нного тока, содержсицие источник питани с емкостным фильтром, ключ на управл емом вентиле,-узел коммутации , датчик короткого замыкани  и неуправл емый вентиль, включенный в запирающем направлении относительно тока нагрузки и шунтированный цепью из источника опорного тока и дроссел , в котором ключ на управл емом вентиле, неуправл емый вентиль, нагрузка и источник питани  образуют последовательный контур И ..

Известное устройство позвол ет формировать пр моугольные импульсы с достаточно крутыми фронтами, а также обеспечивает защиту при коротких замыкани х в нагрузке. Однако отказ узла коммутации после возникновени  короткого замыкайи  в нагрузке приводит к значительным токовым перегрузкам вентильного оборудовани , что существенно снижает надежность устройства.

Наиболее близкий к предлагаемому формирователь пр моугольных импульсов содержит последовательную цепь, образованную из источника питани , управл емого от блока управлени  вентильного ключа, шунтированного блоком коммутации, управл гацего вентил , шунтированного цепью из источника опорного тока и дрос0 сел , и нагрузки, причем к управл ющему электроду вентил  подключен выход реагирующего органа, состо щий из последовательно соединенных генартора пр моугольных импульсов

5 элемента И, накопительного элемента, релейного элемента и элемента ИЛИ-НЕ к первому входу- элемента И подключен выход датчика напр жени , датчик короткого замыкани  l2.

0

Благодар  такому cxeмнo /ty решению удаетс  сформировать достаточно крутой передний фронт импульса на нагрузке, зафиксировать с достаточной точностью момент окончани  импульса и тем -самым сформировать задний фронт, защитить нагрузку, ограничив энергию, вьщел емую в ней .при коротких замыкани х, а также

0 обеспечить услови  .дл  выключени 

управл емого ключа при отказе блока коммутации.

Определение момента возникновени короткого замыкани  на выходе формировател  осуществл етс  при помощи датчика короткого замыкани .

При этом в момент возникновени  короткого замыкани  ток через датчик возрастает скачком до значени  величины опорного тока.

Однако при токе нагрузки, близком или равном по величине опорному току, достаточно определить момент возникновени  короткого замыкани  не возможно. Запаздывание при определении момента возникновени  короткого Зс1мыкани  приведет к неоправданному увеличению тока через управл емый вентильный ключ, что может привести к неуспешной коммутации ключа - его опрокидыванию, а формирователь при этом должен быть вьшеден из работы.

Цель изобретени  - повышение надежности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известный формирователь пр моугольных импульсов снабжен блоком идентификации короткого Зс1мыкани , датчик короткого замыкани  включен параллельно нагрузке, причем первый вход блока идентификации соединен с выходом блока управлени  второй вход - с датчиком короткого замыкани , выход - с реагирующим органом, а выход генератора пр моугольных импульсов реагирующего органа соединен со входом блока управлени .

Блок идентификации короткого замыкани  выполнен из последовательно соединенных элемента задержки и двухвходового элемента И, причем первым входом блока идентификации  вл етс  вход элемента задержки, вторым, входом - вход, элемента И, а его выход -  вл етс  выходом блока идентификации.

На чертеже представлена схема предлагаемого формировател .

Формирователь содержит источник

Iпитани , сглс1живаю ций дроссель 2, конденсатор 3, управл емый вентильный ключ 4 с блоком 5 коммутации, управл ющий вентиль 6, включенный

в запирающем направлении относительно тока нагрузки и шунтированный цепью из источника 7 опорного тока и дроссел  8, вентильный ключ 9, включенный параллельно нагрузке 10, бло

IIуправлени , датчик 12 короткого Зсшыкани , датчик 13 напр жени  вентильного ключа, блок 14 идентификации короткого заколсани  . и реагирующий орган 15. Блок 14 идентификации короткого замыкани  содержит элемент 16 задержки и двухвходовый элемент и 17, а реагирующий орган состоит из генератора 18 пр моугольных импульсов, двухвходового элемента И 19, накопительного элемента 20 релейного элемента 21с.фиксацией воздействи  и двухвходового элемент ИЛИ-НЕ 22. .

Формирователь работает следующим образом.

Перед формированием импульса устанавливаетс  необходимый уровень напр жени  импульса с помощью источника 1, а в цепи, состо щей из источника 7 тока, дроссел  8, вентил  6у устанавливаетс  ток, несколь ко больший предельно допустимого то .ка нагрузки.

Затем блок 11 управлени  вырабатывает широкий управл ющий сигнал на ключ 4, который через элемент 16 задержки поступает также на один из входов элемента И 17, а на нагрузке

10формируетс  импульс напр жени , амплитуда которого равна напр жению источника 1. Врем  задержки элемента 16 устанавливаетс  равным времени нарастани  напр жени  на нагрузке до величины, соответствующей порогу срабатывани  датчика 12 короткого замыкани , при котором сигнал с выхода датчика 12 исчезает . Поэтому при пуске формировател  на выходе блока 14 идентификации короткого замыкани  сигнал не по вл етс .

В момент возникновени  короткого замыкани  ток нагрузки становитс  равным величине опорного тока, а к дросселю 8 прикладываетс  напр жение конденсатора 3, а напр жение на нагрузке скачком уменьшаетс  до нул , что вызывает срабатывание датчика 12 короткого замыкани  и на его выходе по вл етс  сигнал. Это приводит к по влению сигнала на выходе элемента И 17, так как на втором входе элемента 17 присутствует сигнал блока 11 управлени .

На выходе генератора 18 пр моугольных импульсов по вл етс  пр моугольный импульс, который поступа-. ет на один из входов элемента И 19. На второй вход этого элемента в этот момент подано, напр жение с выхода датчика 13 напр жени , поэтому на выходе элемента И по вл етс  сигнал , который поступает на вход накопительного элемента 2С, а также на один их входов элемента ИЛИ-НЕ 2 что приводит к сн тию импульсов с управл емого вентил , а через блок

11управлени  и к сн тию импуль.сов с ключа 4, включению блока 5 коммутации и ключа 9, шунтирующего нагрузку . .

При нормальной работе блока коммутации за врем , определ емое параметрами контура коммутации происходит включение ключа 4 и исчезает сигнал с выхода датчика 13 напр жени  вентильного ключа, что дгше приводит к включению вентил  6.

Запрет на включение ключа 4 действует в течение времени, определ емого длительностью импульса генератора 18 пр моугольных импульсов которое выбираетс  достаточным дл  восстановлени  электрической прочности нагрузки.

В момент окончани  импульса.генератора 18 снимаетс  запрет на вкл чение ключа 4 и далее автоматически включаетс  напр жение на нагрузке, при этом процесс восстановлени  напр жени  не отличаетс  от процесса пуска формировател .

При отказе узла коммутации ключ

4не выключаетс  и с датчика 13 напр жени  продолжаетс  поступление сигнала и продолжаетс  зар д накопитедьного элемента 20. в некоторый момент напр жение на выходе накопительного элемента становитс  равным порогу срабатывани  релейного элемента 21, в результате чего и

на втором входе элемента ИЛИ-НЕ 22 по вл етс  сигнал, который приводит к фиксации сн ти  импульсов с вентил  6. Так как вентиль 6 включитьс  не может, то разр д конденсатора 3 в цепи, содержсцдей дроссель 8,продолжаетс . Ключ 4 выключаетс  и к нему прикладываетс  напр жение обратной пол рности , что предотвращает повторное его включение.

При окончании рабочего импульса напр жени  на нагрузке снимаютс  импульсы управлени  с ключа 4 и подаютс  импульсы управлени  на бло

5коммутации и шунтирующий ключ 9. Блок идентификации короткого замыкани  вырабатывает сигнал, запускающий генератор 18 пр моугольных импульсов, так как на входе элемента И 17 по вл етс  сигнал с датчика короткого замыкани  12 и продожает действовать сигнал на втором входе в течение времени, определ емом элементом 16 задержки. Далее процесс повтор етс .

Введение блока идентификации короткого замыкани , а также включение датчика короткого згииыканий параллельно нагрузке позвол ет с высокой степенью точности определить момент возникновени  короткого замыкани , что предотвращает неоправданное увеличение коммутируемого тока и тем самым повышает надежность .

Claims (2)

1.Формирователь пр моугольных импульсов, содержагдий последовательную цепь, образованную из источника питани , управл емого от блока управлени  вентильного ключа, шунтированного блоком кoммiтaции, управл кадего вентил , шунтированного цепью из источника опорного тока и

5 дроссел ,и нагрузки, причем к управл ющему электроду вентил  подключен выход реагирующего органа, состо щий из последовательно соединенных генератора пр моугольных

0 импульсов, элемента И, накопительного элемента, релейного элемента и элемента ИЛИ-НЕ, к первому входу элемента И подключен выход датчика напр жени , датчик короткого замыкани , отличающийс 

5

тем, что, с целью повышени  надежности , он снабжен блоком идентификации короткого замыкани , датчик короткого замыкани  включен параллельно нагрузке, причем первий

0 вход блока идентификации соединен с выходом блока управлени , второй вход - с датчиком короткого замыкани ,выход - с реагирующим органом, а выход генератора пр моугольных им5 пульсов реагирующего органа соединен со входом блока управлени .

2.Формирователь по п.1, от личающийс   тем, что блок идентификации короткого заг/ыкани 

0 выполнен из последовательно соединенных элементо задерх ки и двухвходового элемента И, причем первым входом блока идентификации  вл етс  вход элемента задержки, вторым входом - вход элемента И, а его

5 выход  вл етс  выходом блока идентификации .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

0 № 646431, кл. Н 03 К 5/00, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2552555/24-07,

кл. Н 02 М 1/08, 1977.

-

s

т

ZMH V

v

р

Г9