SU903912A1 - Устройство дл моделировани тиристора - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых моделирующих комплексах дл  исследовани  электромагнитных процессов в тиристорных преобразовател х электромагнитной энергии, а также при разработке и отладке систем управлени  преобразователей .

Известно устройство дл  моделировани  тиристора содержащее два транзистора различного типа проводимости , образующие в совокупности маломощный физический аналог тиристора р.

К недостаткам такого устройства относ тс  значительно пр мое падение напр жени  на нем по сравнению со шкалой напр жений современных полупроводниковых аналоговых блоков; сложность согласовани  физического аналога с типовыми аналоговыми вычислительными блоками и обеспечени  условий подоби , особенно если моделируема  электрическа  цепь содержит индуктивность; сильна  зависимость параметров такого аналога от разброса характеристик транзисторов и температуры.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  моделировани  управл емого выпр мител , содержащее усилитель, в цепи обратной св зи которого включены RC-цепочка, моделирующа  наличие в цепи тиристора индуктивности, и диод, моделирующий одностороннюю проводимость тиристора , сумматор, ключи и триггер,

ts который в зависимости от знака аналога напр жени  на тиристоре, при поступлении управл ющего импульса, замыкает ключ на входе усилител , а при переходе аналога анодного тока

20 тиристора через нуль размыкает зтот ключ 2.

Claims (2)

1. Недостатками этого известного уст ройства Явл ютс  отсутствие учета 1. 9 в модели тиристора конечной величины токов включени  и удержани , а также недостаточный динамический диапазон устройства, св занный со значительными (пор дка 1-го вольта) пороговыми напр жени ми диода и входа триг гера, соизмеримыми со шкалой напр же ни  современных полупроводниковых операционных усилителей. Перечисленные недостатки снижают точность моделировани , в частности могут привести к ошибке в выборе ширины управ л ющих импульсов, особенно в режиме прерывистых токов. Целью изобретени   вл ютс  повьпие ние точности моделировани  за счет учета конечной величины токов включени  и удержани  тиристора, а также расширени  динамического диапазона .. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  моделировани  тиристора, содержащее ключ, выход ко торого подключен ко в.ходу апериодиче кого звена, выход которого  вл етс  выходом устройства, источник опорного напр жени , выход которого соединен с первым входом первого блока сравнени , выход которого подключен ко входу инвертора и триггер, введены элементы И, элемент ИЛИ и второй блок сравнени ,, первый вход которого  вл етс  первым входом устройства, второй вход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом триггера, выход кото рого подключен ко второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с управл ющим входом ключа, информационный вход которого подключен к первому входу устройства, выход которого соединен со вторым входом первого блока сравнени , выход которого подключен ко второму входу триг гера, выход инвертора соединен со вторым входом второго элемента И, ши на нулевого потенциала подключена ко второму входу второго блока сравнени , выход которого соединен со вторым входом первого элемента И. На чертеже изображена схема устро с ТВ а. Устройство содержит операционный . усилитель 1, в цепи обратной св зи которого включены параллельно резистор 2 и конденсатор 3, которые обра .зуют апериодическое звено. Через 24 ключ 4 вход усилител  1 соединен со входным зажимом устройства, к которому также подключен вход блока 5 сравнени . На входы двухвходового элемента И 6 поступает сигнал с выхода блока 5 и управл ющие импульсы, а выход ее соединен со входами элементов И 7 и ИЛИ 8. Ко второму входу элемента И 7 через инвертор 9 подключен выход второго блока 10 сравнени , снабженного цепью положительной обратной св зи, который также соединен с R-входом триггера I1, причем первый вход блока 10 сравнени  соединен с выходом усилител  1,а второй - с источником 12 опорного напр жени . Устройство работает следующим образом . Когда аналог анодного напр жени  Up отрицателен.на выходе блока 5 сравнени , а значит, на входе элемента И 6 - логический О, поэтому на выходе элемента И 6 будет логический О, независимо от наличи  управл ющих импульсов на втором входе элемента И 6. Если также аналог .анодного тока U(ia) неположителен, что имеет место на непровод щем интервале тиристора, то на выходе компаратора 10, а значит, и ria R входе триггера II, будет логическа  1, и триггер окажетс  в состо нии О. В таком случае на обоих входах элемента ИЛИ 8 имеют место логические нули и ключ 4 разомкнут. Если при положительном анодном напр жении на вход элемента И 6 поступит управл ющий импульс , то на ее выходе и, следовательно на входе элемента или 8 по витс  логическа  1 и ключ 4 замкнетс . При этом выходное напр жение усилител  1 U(iQj) будет нарастать по абсолютной величине , причем скорость нарартани  этой величины ограничиваетс  параметрами RC-цепочки 2 и 3. Если U(ig) не достигнет величины и(|„|,(фиг. 2) за врем  действи  управл ющего импульса , то ключ 4 разомкнетс  и, следовательно , тиристор не будет включен. Если же 4(i/j) достигает и(), то на выходе компаратора по витс  логический О и на обоих входах элемента И 7, а следовательно и на ее выходе , будут логические единицы. Триггер 11 перейдет в состо ние 1, и теперь даже при окончании действи  управл ющего импульса ключ 4 останетс  замкнутым, т.е. тиристор включитс . При .уменьшении напр жени  U., даже когда оно становитс  отрицательным , триггер некоторое врем  остаетс  во включенном состо нии за счет ЭДС самоиндукции индуктивности, вклю ченной с ним последовательно. В пред лагаемом устройстве при переходе Uq через ноль, аналог тока U(i/.,|) уменьшаетс  по абсолютной величине медлен но за счет зар да конденсатора 3. И тогда когда эта величина достигает значени  U(iyA)j определ емого пороговым напр жением и параметрами цепи обратной св зи, блок 10 сравнени  переходит в состо ние I, триггер 11 возвращаетс  в состо ние О и ключ 4 размыкаетс . Таким образом, устрой ство выключаетс . Учет конечных значений токов вклю чени  и удержани  тиристора позвол ет обосновано выбрать длительность управл ющих узких импульсов, что особенно важно в режиме прерывистых токов и в. переходных режимах, причем в последних аналитический расчет потребной длительности импульсов чрезвычайно трудоемок. При наличии индуктивности в цепи тиристора, врем  его включени  може в дес тки раз превосходить паспортную величину. Применение предлагаемого устройства в стендах, моделирующих тиристорные преобразователи, позволит со кратить сроки и повысить качество разработок силовых схем; а также систем управлени . Формула изобретени  Устройство дл  моделировани  тиристора , содержащее ключ, выход которого подключен ко входу апериодического звена, выход которого  вл етс  выходом устройства, источник опорного напр жени , выход которого сое динен с первым входом первого блока сравнени ,, выход которого подключен ко входу инвертора и .триггер, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  точности моделировани  в него введены элементы И, элемент ИЛИ -И второй блок сравнени , первый вход которого  вл етс  первым входом устройства, второй вход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с управл ющим входом ключа, информа-. ционный вход которого подключен к первому входу устройства, выход которого соединен со вторым входом первого блока сравнени , выход которого подключен ко второму входу триггера , выход инвертора соединен со вторым входом второго элемента И, шина нулевого потенциала подключена ко второму входу второго блока сравнени , выход которого соединен со вторым входом первого элемента И. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 66А162, кл. G 06 G 7/48, 1979.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 586471, кл. G 06 G 7/62, 1977 (прототип).