SU892699A1 - Импульсный модул тор - Google Patents

Description

(54) ИЕ-ШУЛЬСКЬЙ МОДУЛЯТОР

I

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  питани  люминофорных источников оптического излучени , квантовых генераторов , СВЧ генераторов и других импульсных устройств, работак цих в системах управлени  выcoкpвoльтIal ш тиристорными вентил ми, в частности когда требуетс  работа в ждущем режиме с неопределенными частотами повторени .

Известен импульсный модул тор, содержащий источник питани , зар дное устройство, накопитель энергии и нагрузку , соединенные последовательно и подключенные между положительным и отрицательным полюсами источника питани , коммутирующий элемент, подключенньй параллельно накопителю энергии и нагрузке, генератор импульсов запуска коммутирующего элемента, подключенный к его управл ющему входу , и цепь коррекции формы модулирующего импульса, состо щую из последовательно соединенных конденсатора и первого вентил , подключенную параллельно нагрузке, причем анод первого вентил  соединен с отрицательным полюсом источ шка питани , а его катодс анодом второго вентил , катод второго вентил  подключен через резистор к месту соединени  коммутирукмцего элемента со входом накопител  энергии fl.

Недостаток этого импульсного моду10 л тора заключаетс  в низкой надежности и в ограничении частоты повторе- . ни  выходных импульсов индуктивностью зар дного устройства.

Наиболее близким по технической

S сущности к предлагаемому  вл етс  импульсный модул тор, содержаь№1й источник питани , между положительной шиной которого и общей шиной подключены последовательно соединенные зар дна 

п индуктивность, управл емый зар дный вентиль, накопитель энергии и нагрузка , параллельно которой в пр мом направлении подключен диод, генератор запускающих импульсов, подключенный выходом к управл ющему входу коммутирующего Элемента, подключенного между входом накопител  энергии и общей шиной 2. Недостатком известного импульсного модул тора  вл етс  низка  надежность из-за пр мых св зей управлйк цих цепей с коммутирующим элементом , привод щих к ложному срабатыванию зар дного устройства в момент включени  коммутирующего элемента . Цель изобретени  - повышение надежности и расширение диапазона частоты . Поставленна  цель достигаетс  тем . что в импульсный модул тор, содержащий источник питани , между положите льной шиной которого и обшей шиной подключены последовательно соединенные зар дна  катушка индуктивности , управл емый зар дный вентиль, накопитель энергии и нагрузка, параллельно которой в пр мом направлении подключен шунтирующий диод, генератор запускающих импульсов, подключенный выходом к управл ющему вхо ду коммутирующего элемента, подключенного между входом накопител  энер гии и обшей шиной, введены управл юща  цепь, состо ща  из последователь но соединенных диода, посто нного и переменного резисторов, конденсаторы и динистора, параллельно которому в обратном направлении подключен защитный диод, соединенный катодом со средним выводом переменного резистора , причем анод диода подключен к положительной шине источника питани , а объединенные выводы конденсатора и переменного резистора и поло жительна  дополнительна  шина питани  подключены ко входу накопител  энергии, а управл ющий электрод зар дного управл емого вентил  подклю чен к катоду динистора. На чертеже показана функциональна  схема предлагаемого импульсного : модул тора. Импульсный модул тор содержит ис точник 1 питани , к положительному полюсу которого через зар дное устройство 2, содержащее зар дную катушку 3 индуктивности и управл емый зар дный вентиль 4, подключен накопитель 5 энергии, соединенный через нагрузку 6 с отрицательным полюсом 94 источника 1 питани . Параллельно накопителю 5 и нагрузке 6 включен коммутирующий элемент 7, управл емый с выхода генератора 8 запускающих импульсов . Параллельно нагрузке 6 анодом к минусу источники Г питани  включен шунтирующий диод 9, а между положительным полюсом источника I питани  и анодом зар днохо управл емого вентил  4 включены последовательно: диод 10, резистор II и переменный резистор 12. Между средним выводом резистора I2 катодом вентил  4 включен конденсатор 13, а между управл ющим электродом вентил  4 и средним выводом переменного резистора 1 2 включены параллельно друг другу защитный диод 14 и динистор 15, причем к управл ющему электроду вентил  4 защитный диод 14 подключен защитный анодом, а динистор 15 катодом. Катод зар дного вентил  4 соединен с одним из полюсов источника 1 питани , от которого подаетс  маломощное, слаботочное напр жение с удвоенной величиной относительно напр жени  на другом полюсе. Работу импульсного модул тора рассмотрим с момента включени  источника 1 питани  при условии, что до включени  источника питани  напр жени  на всех элементах отсутствовали. Тогда все напр жение приложено к зар дному устройству 2, так как напр жение на емкостном накопителе 5 равно нулю, а падением напр жени  на нагрузке 6, зашунтированной диодом 9, включенном в пр мой пол рности, можно пренебречь. Через диод 10, резисторы 11, 12 начинает протекать небольшой ток зар да накопител  5. На конденсаторе 13, величина емкости которого много меньше емкости конденсатора накопители 5, начинает возрастать напр жение, пропорционально посто нной времени, определ емой величиной емкости этого конденсатора и сопротивлени ми резисторов 11, 12. Как только амплитуда этого напр жени  достигает уровн  включени  динистора 15, динистор включаетс  и напр жение конденсатора 13 оказываетс  приложенным к управл ющему электроду зар дного управл емого вентил  4, и он включаетс . Величина сопротивлени  резисторов 11, 12 настолько велика, что за врем  вьщержки включени  зар дного управл емого вентил  4 величина напр жени , приложенного к зар дному устройству, практически не измен етс . Включение зар дного управл емого вентил  4 приводит к быстрому зар ду накопител  А через этот вентиль, катушку 3, шунтирующий диод 9. В режиме резонансной зар дки напр жение на накопителе 5 удваиваетс  по отношению к напр жению источника 1 питани . После прохождени  через максимум напр жени , через зар дный управл емый вентиль начинает протекать обратный ток, который обеспечивает его быстрое закрытие .

Таким образом, модул тор готов к работе. Дл  поддержани  этого состо ни  в течение длительного перепада времени ожидани  используетс  дополнительное маломощное питание от источника 1, компенсирующее потери изза токов утечки элементов модул тора

Коммутирующий элемент 7 включаетс  от запускающего импульса, поданного с выхода генератора 8 запускающих импульсов . При этом напр жение на нем становитс  равным нулю и накопитель 5 разр жаетс  на нагрузку 6. В этот момент времени к зар дному устройству 2 прикладываетс  напр жение источника 1 питани  и начинаетс  протекание тока через вспомогательные элементы зар дного устройства 2.

Врем  включени  зар дного управл емого вентил  4, по отношению к времени включени  коммутирующего элемента 7, выбираетс  таким образом , чтобы обеспечивалось надежное восстановление изол ционн 1х свойств iкоммутирующего элемента 7 после разр да накопител  5. Величина этого времени регулируетс  с помощью резистора 6. Скорость зар да емкостного накопител  5 определ етс  предельно допустимой величиной dU/dt коммутирующего элемента 7 и индуктивностью катушки 3. Подстраива  резистор 12 можно обеспечить наивысщую предельную частоту повторени  импульсов модул тора дл  конкретно выбранного типа коммутирующего элемента 7 и управл емого зар дного вентил  4. Модул тор используетс  в системе светового .управлени  высоковольтными тиристорными вентил ми линий передач посто нного тока

Использование изобретени  позвол ет значительно упростить модул тор, повысить его помехоустойчивость, полностью, использовать частотные 5 свойства тиристоров без снижени  надежности их работы. Это позволит сократить число отказов модул тора и ;получить за счет этого ощутимый экономический эффект.

10

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 696596, кл. Н 03 К 3/53, 05.11.79.

2.Авторское свидетельство СССР № 465730, кл. Н 03 К 7/02, 1975 (прототип).