SU960673A1 - Устройство дл измерени мощности потерь при коммутации тиристора - Google Patents

Description

Изобретение относится к электронной и электротехнической' промышленности и может быть использовано для измерения мощности и энергии потерь, выделяющейся на тиристоре при его коммутации. ⁵

Известно устройство длй измерения мощности потерь при коммутации тиристоров, содержащее умножитель, входной логарифмирующий усилитель, _|0 входной линейный дифференциальный усилитель, ячейки нормировки тока, источники тока и выходной усилитель. Работа устройства основана на аналоговом перемножении тока через _|5 испытуемый прибор и напряжения на нем по способу умножения с нормировкой стоков Г 1 ].

Недостатками данного устройства являются небольшой динамический диа-20 пазон перемножаемых сигналов, невысокая точность измерений и необходимость подбора характеристик транзисторов, входящих в состав устройства.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения мощности потерь при коммутации тиристора, содержащее испытательный контур с клеммами для подключения испытуемого прибора, к которым подсоединены генератор тока управления, датчики тока и напряжем ния, соединенные через согласующие узла с соотетствующими блоками выборки и хранения, управляющие входы которых подключены к входу формировав теля импульсов хранения, а их выходы через аналоговый переключатель к последовательно соединенным аналог го-цифровому преобразователю, вычислительному блоку и блоку вывода информации, схему управления, подключенную к управляющим входам аналогового переключателя и аналого-цифрового преобразователя, узлы запуска и синхронизации, а также блок управления выборкой и хранением, состоящий из генераторов импульсов пи

960673 4 лообразной формы, смещающих импульсов и ступенчатых импульсов, которые из импульсов тока управления и импульсов, поступающих из вычислительного блока, формируют импульсы управления работой блоков выборки и хранения. Момент времени, в который происходит дискретная выборка изменяющихся значений тока через испытуемый прибор и напряжения на нем и их последующее запоминание, определяется совпадением значений напряжений импульсов пилообразной формы и ступенчатых импульсов и сдвигается от импульса к импульсу относительно начала импульса тока управления с заданным шагом £ 2J.

Недостатком этого устройства является еравни тельно не высокая точность измерений, обусловленная пост- / роением блока управления выборкой и хранением и связанного с ним нестабильностью сдвига от импульса к импульсу переднего фронта импульса, вырабатываемого формирователем импульсов хранения. Передний фронт Этого импульса формируется на выходе схемы сравнения в момент совпадения по величине поступающих на ее входы сигналов от генераторов пилообразного и ступенчато нарастающего напряжений . Выходной уровень генератора ступенчато нарастающего напряжения должен изменяться от такта к такту на постоянную величину, тогда при неизменности скорости нарастания пилообразного импульса и стабильности его начальной точки обеспечивается сдвиг переднего фронта импульса хранения на постоянную величину. Однако известно, что обеспечить высокую точность поддержания уровней напряжения, стабильность скорости нарастания пилообразного напряжения и его линейность,высокую точность сравнения и малый временной и амплитудный дрейф в аналоговых устройствах, работающих с высоким быстродействием, очень сложно. Кроме того, такие устройства сложны по структуре и требуют высокой точности настройки узлов и блоков схемы .

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет улуч- шения стабильности сдвига от такта к такту измерений (выборки) переднего фронта импульса хранения отно сительно начала импульса тока управления , который подается на испытуемый прибор.

₅ Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения мощности потерь при коммутации тиристора, содержащем испытательный контур с клеммами для подключения эд испытуемого прибора, к которым подсоединены генератор тока управления, датчики тока и напряжения, соединенные через согласующие узлы с соответствующими блоками выборки и храэд нения, управляющие входы которых подключены к выходу формирователя импульсов хранения, а их выходы через аналоговый переключатель - к последовательно соединенным аналого-циф20 ровому преобразователю, вычислительному .блоку и блоку вывода информации, схему управления, подключенную к управляющим входам аналогового переключателя и аналого-цифрового преобразователя, узлы запуска и синхронизации, а также блок управления выбЬркой и хранением, последний блок выполнен состоящим из счетчика числа измерений, распределительного блока, схемы объединения, дешифратора тактов, схемы выделения последнего такта,счетчика числа, тактов, из схемы совпадения кварцевого генератора и схемы выделения первого импульса, причем счетный вход счетчика числа измерений соединен с выходом узла запуска, его вход установки нуля - с выходом узла синхронизации, к которому подключены дополнительно управляющие входы распределительного блока и схемы выделения первого импульса, а выходы счетчика числа измерений через распределительный блок, один из выходов которого соединен с узлом синхронизации, подключены ко входам дешифратора тактов, к которым подключены также выходы счетчика числа тактов и соединенные с ними входы схемы выделения последнего такта, выход которой подключен к одному из входов схемы совпадения, соединеннРй другим входом с выходом кварцевого генератора и вторым входом схемы выделения первого импульса , а выходом - со счетным входом счетчика числа тактов, вход установки нуля которого подключен к выходу схемы выде·’· ления первого импульса, соединенного со входами генератора тока управле10 ния и схемы управления, выходы дешифратора тактов подключены через схему объединения ко входу формирователя импульса хранения.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2-^: временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит (фиг. 1) испытательный контур 1, к выходным зажимам которого через датчик 2 тока подключены клеммы для подсоединения силовых выводов испытуемого прибора 3 и датчика 4 напряжения. К клеммам для подключения управляющих выводов испытуемого прибора 3 подключены выходные зажимы генератора 5 тока управления. Выходы датчиков 2 тока и напряжения 4 соединены со входами согласующих узлов 6 и 7, выходы ко-, торых подключены ко входам блоков 8 9 выборки и хранения, управляющими входами связанные с выходом формиро-г;. вателя 10 импульса хранения.

ί

Выходы блоков 8 и 9 выборки и хранения через аналоговый переключа- .

тель 11 связаны со входом аналогоцифрового преобразователя 12 (АЦП), . а выходы АЦП. 12 подключены ко вхо дам вычислительного блока 13, связанного с блоком 14 вывода информации. Выход узла 15 синхронизации соединен со входом распределительного блока 16, одним из входов схемы 17 выделения первого импульса и счетным входом счетчика 18 числа измерений, вход установки в нуль которого подключен к выходу узла 19 запуска, а выходы - ко входам распределительного блока 16 . Выходы распределительного блока 16 соединены со входами дешифратора 20 тактов, а другие входы дешифратора 20 тактов соединены с прямыми и инверсными выходами счетчика 21 числа тактов и со входами схемы 22 выделение последнего такта. Выход схемы 22 выделения последнего такта связан с одним из входов схемы 23 совпадения, второй вход которой связан с выходом кварцевого генератора 24 и вторым входом схемы 17 выделения первого импульса, а выход - со счетным входом .. счетчика 21 числа тактов. Выход.схемы 17 выделения первого импульса со* единен со входом генератора 5 тока управления, со входом установки в нуль счетчика 21 числа тактов и со.

« входом схемы 25 управления аналоговым переключателем 11 и АЦП 12. Выходы дешифратора тактов связаны со входами схемы 26 объединения, вы ход которой подключен к входу формирователя 10 импульса хранение. Вход остановки узла 15 синхронизации соединен с последним выходом распределительного блока 16. Узлы 16 и 26 образуют блок 17 управления выборкой и хранения.

Устройство работает следующим образом.

К испытуемому прибору 3 с испытательного контура 1 прикладывается напряжение, величина которого определяется условиями испытания.

При появле'нии запускаемого импульса на входе генератора 5 тока управления / последний формирует импульс тока управления заданной формы- и амплитуды через управляющий переход испытуемого прибора 3· При этом тиристор 3 включается, напряжение на нем спадает от значения, равного приложенному перед включением до прямого падения напряжения в открытом состоянии (несколько вольт), а через прибор проходит импульс анодного тока, скорость нарастания которого, амплитуда и длительность определяются параметрами испытательного 'контура '1, Мощность потерь при коммутации есть произведение мгновенных значений анодного тока и напряжения на испытуемом тиристоре 3 в каждый момент времени., С выходов датчиков тока 2 и напряжении 4 чв-»; рез согласующие узлы 6 и 7 на входы блоков выборки и хранения 8 и 9 приходят изменяющиеся во времени уровня напряжения, пропорциональные .соответственно току через испытуемый прибор 3 и напряжению на испытуемом приборе 3 (временная диаграмма 28 на фиг. 2; временная диаграмма 29 - ток управления испытуемого прибора).На управляющие входы блоков 8 и 9 выборки и хранения поступает импульс с выхода формирователя 10 импульса хранения (временная диаграмма - 39).

Процесс включения испытуемого прибора происходит периодически, например, с частотой 50 Гц. С каждым-новым включением испытуемого тиристора ⁵⁵ 3 передний фронт импульса хранения сдвигается относительно начала импульса тока управления на величину K-At, где К - количество сделанных включений, a At - шаг дискретизации, т.е. время между двумя соседними точками входного сигнала (тока либо напряжения), котррые измерены устройством.

До прихода импульса хранения на выходах блоков 8 и 9 выборки и хранения напряжение в каждый момент времени равно напряжению на входе блока. С приходом переднего фронта импульса хранения напряжение на выходе блокцр 8 и 9 перестает изменяться и до прихода заднего фронта· импульса хранения остается постоянным и равным значению напряжения на вхо— W де в момент прихода переднего фронта импульса хранения. Поскольку передний фронт импульса хранения с каждым следующим включением испытуемого- тиристора 3 сдвигается относительно начала импульса тока управления нё величину At, то на выходах блоков 8 и 9 выборки и хранения последовательно появляются уровни напряжений, пропорциональные соответственно мгно-25 венным значениям тока и напряжения · на испытуемом приборе 3 в моменты времени 0, At, 2’At» 3’At.... и т.д. до К-At, где N - число точек, измерения, заданное до начала испытаний зо (временная диаграмма 8 - сигнал на выходе блока 8).

Аналоговый переключатель 11 по очереди подключает вход АЦП 12к выходам блоков 8 и 9 выборки и хранения^ /АЦП 12 с приходом импульса управления⁴³ от схемы 25 управления преобразовыва_feT уровни напряжения, которые поступают на его вход , в цифровой код.

По окончании преобразования одного числа с выхода аналого-цифрового преобразователя 12 формируется Сигнал конец преобразования, по которому двоичный код поступает в память вычислительного блока 13. Затем осуществляется преобразование в двоичный код второго уровня напряжения, который пропорционален второй измеряемой в данный момент времени величине. Поступив в вычислительный блок 13, она умножается на первую величи-.ну и подается в память вычислительного блока 13. Затем при подаче следующего импульса тока управления процесс измерения повторяется для следующей точки измерений.

После измерения мгновенных значений тока, напряжения и мощности во всех заданных точках кривой, дан20

960673 В ные об этих величинах выводятся .на блок 14 вывода информации.

Формирование переднего фронта импульса хранения, сдвиг его от одного включения испытуемого тиристора к другому на заданную величину, синхро* низация этого фронта с импульсом запуска генератора 5 тока управления происходит следующим образом.

При поступлении на вход установки в нуль счетчика 18 числа измерений импульса от узла '19 запуска все триггеры счетчика 18устанавливаются в нуль, и на счетный вход еГо начинают поступатьимпульсы от узла 15 синхронизации, задающие частоту . включения испытуемого прибора (наиболее часто используется 1 либо 50 Гц, временная диаграмма 30). При поступлении каждого следующего импульса в триггерах счетчика 18 записывается код, например двоичный, соответствующий количеству пришедших импульсов. Этот код с выходов счетчика 18 числа измерений поступает на входы распределительного блока 16 вместе с сигналом с выхода узла 15 синхронизации.

Распределительный блок 16 может быть выполнен либо в виде дешифратора, либо в виде последовательного регистра и формирует на одном из своих выходов, число которых равно числу точек дискретизации (числу измерений) , уровень логической единицы, тогда, как на остальных выходах присутствует уровень логического нуля. Номер выхода, на котором формируется единица, равен числу прошедших в счетчик 18 числа измерений импульсов. Например, при записи десяти импульсов только на десятом выходе распределительного блока 16 присутствует уровень логической единицы (временные диаграммы для трех так тов 31-33) .

Импульсы с выхода узла 15 синхронизации поступают также на один из входов схемы 17 выделения первого импульса, на второй вход которой приходит последовательность импульсов с выхода кварцевого генератора 24, работающего в непрерывном режиме, причем период следования этих импульсов равен интегралу между двумя точками, в которых производится измерение мощности коммутации (временная диаграмма 34). На выходе схемы 17 выделения первого импульса появля9 960673

ется импульс, передний и задний фронты которого совпадают с соответствующими фронтами одного из выходных импульсов кварцевого генератора 24 и попадают по времени между фронтами 5 импульса; пришедшего с выхода узла 15 синхронизации (временная диаграмма 35)· Импульс с выхода схемы 17 выделения первого импульса поступает на вход генератора 5 управления,*® запуская его и определяя начало импульса тока управления испытуемого прибора 3, и на вход установки в |Нуль счетчика 21. числа тактов. При установке счетчика 21 числа тактов 15 в нуль с выхода схемы 22 выделения последнего такта на один из входов схемы 23 совпадения поступает логическая единица, и на счетный вход счетчика 21 числа тактов начинают 20 приходить импульсы, формируемые кварцевым генератором 24, (временная диаграмма 36). При этом в счетчике 21 числа тактов последовательно записываются коды, соответствующие коли- 25 честву поступивших в счетчик импульсов. При записи кода, соответствующего номеру последней точки измерения i на выходе схемы 22 выделения последнего такта формируется уровень 30 логического нуля, й поступление импульсов на счетный вход счетчика 21 числа тактов прекращается до прихода следующего импульса от узла 15 синхронизации. Таким образом, при приходе каждого следующего импульса от узла 15 синхронизации, и, соответственно, изменение содержимого счетчика Ί8 числа измерений на единицу в младшем разряде, в счетчике 21 числа тактов происходит последовательное изменение кодов от нулевого до наибольшего, соответствующего номеру последней точки измерения. Выходы всех триггеров счетчика 21 числа тактов поступают на входы дешифратора 20 тактов.

Выходы счетчика 21 и выходы распределительного устройства 16 объединяются элементами и дешифраторами 20 тактов. При этом в дешифраторе по очереди появится десять импульсов, причем передний фронт i-oro импульса сдвинут относительно переднего фронта импульса на выходе схемы 17 выделения первого импульса на величину КТ, где Т-период следования импульсов, на выходе - схемы 26 сравнения, последовательно проходят импульсы, и передний фронт каждого из них сдвинут на величину К -At, где К - номер импульса относительно переднего фронта импульса тока управления испытуемым прибором 3 (временная диаграмма 37) . При появлении уровня логической единицы на последнем выходе распределительного блока 16, узел 15 синхронизации останавливается, и процесс формирования импульсов сдвига заканчивается до прихода следующего импульса от узла 19 запуска.

Предложенное техническое решение позволяет повысить точность измерения мгновенных значений мощности потерь, выделяющейся при коммутации тиристора, за счет нового построения блока управления выборкой и хранением. *

Одним из основных параметров, определяющих точность измерения, является стабильность сдвига от такта к такту переднего фронта импульса, управляющего устройством выборки и хранения относительно начала импульса тока управления испытуемого прибора.

В устройстве построения указанного блока позволило осуществить формирование импульса хранения в момент записи в счетчик числа тактов такого же кода, как и записанного к этому моменту времени в счетчик числа измерений. На каждом следующем измерении момент совпадения кодов отодвигается на время, равное периоду колебаний кварцевого генератора, а введение в устройство схемы выделения первого импульса, сигналом с выхода которой управляются и генератор управления, и счетчик числа тактов, позволило привязать моменты начала импульса тока управления, сброса счетчика числа тактов в нуль и совпадения кодов в двух счетчиках к фронтам импульсов кварцевого генератора. Это обеспечило сдвиг переднего.фронта импульса хранения от такта на величину периода следования импульсов кварцевого генегратора, который может поддерживаться с очень высокой степенью точности, благодаря чему с высокой точностью производятся измерения.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электронной и электротехнической промышленности и может быть использовано дл  измерени  мощности и энергии потерь, выдел ющейс  на тиристоре при его коммутации. Известно устройство дл1й измерени  мощности потерь при коммутации тиристоров, содержащее умножитель, входной логарифмирующий усилитель, входной линейный дифференциальный усилитель,  чейки нормировки тока, источники тока и выходной усилитель . Работа устройства основана на аналоговом перемножении тока через испытуемый прибор и напр жени  на нем по способу умножени  с нормиро кой стоков 11 . Недостатками данного устройства  вл ютс  небольшой динамический ди пазон перемножаемых сигналов, невысока  точность измерений и необход мость подбора характеристик транзис торов, вход щих в состав устройств Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  уст ройство дл  измерени  мощности потерь при коммутации тиристора, содержащее иcпыtaтeльный контур с клеммами дл  подключени  испытуемого прибора, к которым подсоединены генератор тока управлени , датчики тока и напр жем ни , соединенные через согласующие узла с соотетствующими блоками выборки и хранени , управл ющие входы которых подключены к входу формировав тел  импульсов хранени , а их выходы через аналоговый пер клоча те ль К последовательно соединенным аналог го-цифровому преобразователю, вычислительному блоку и блоку вывода информации , схему управлени , подключенную к управл ющим входам аналогового переключател  и аналого-цифрового преобразовател , узлы запуска и синхронизации, а также блок управлени  выборкой и хранением, состо щий из генераторов импульсов пилообразной формы, смещающих импульсов и ступенчатых импульсов, кото рые из импульсов тока управлени  и импульсов, поступающих из вычислительного блока, формируют импульсы управлени  работой блоков выборки и хранени . Момент времени, в который происходит дискретна  выборка измен ющихс  значений тока через испытуемый прибор и напр жени  на нем . и их последующее запоминание, определ ете совпадением значений напр  жений импульсов пилообразной формы и ступенчатых импульсов и сдвигаетс от импульса к импульсу относительно начала импульса тока управлени  с з данным шагом С 2. Недостатком этого устройства  вл етс  ера вни тельно не высока  точность измерений, обусловленна  пост роением блока управлени  выборкой и хранением и св занного с ним нестабильностью сдвига от импульса к и пульсу переднего фронта импульса, вырабатываемого формирователем импульсов хранени . Передний фронт Этого импульса формируетс  на выход схемы сравнени  в момент совпадени  по величине поступающих на ее входы сигналов от генераторов пилообразного и ступенчато нарастающего напр жений . Выходной уровень генератора ступенчато нарастающего напр жени  должен измен тьс  от такта к та ту на посто нную величину, тогда при неизменности скорости нарастани  пилообразного импульса и стабильности его начальной точки обеспечиааетс  сдвиг переднего фронта импульса хранени  на посто нную величину . Однако известно, что обеспе чить высокую точность поддержани  уровней напр жени , стабильность скорости нарастани  пилорбразного н пр жени  и его линейность,высокую точность сравнени  и малый временной и амплитудный дрейф в аналоговых устройствах, работающих с высоким быстродействием, очень сложно. Кроме того, такие устройства сложны по структуре и требуют высокой точности настройки узлов и блоков схемы . Целью изобретени   вл етс  повыш ние точности измерени  за счет улу шени  стабильности сдвига от такта к такту измерений (выборки) переднего фронта импульса хранени  относительно начала импульса тока управлени  , который подаетс  на испытуемый прибор. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  мощности потерь при коммутации тиристора , содержащем испытательный контур с клеммами дл  подключени  испытуемого прибора, к которым подсоединены генератор тока управлени , датчики тока и напр жени , соединенные через согласующие узлы с соответствующими блоками выборки и хранени , управл ющие входы которых подключены к выходу формировател  импульсов хранени , а их выходы через аналоговый переключатель - к последовательно соединенным аналого-циф ровому преобразователю, вычислительному .блоку и блоку вывода информации , схему управлени , подключенную к управл ющим входам аналогового переключател  и аналого-цифрового преобразовател , узлы запуска и синхронизации , а также блок управлени  выбЪркой и хранением, последний блок выполнен состо щим из счетчика числа измерений, распределительного блока, схемы объединени , дешифратора тактов, схемы выделени  последнего такта,счетчика числа, тактов, .из схемы совпадени  кварцевого генератора и схемы выделени  первого импульса , причем счетный вход счетчика числа измерений соединен с выходом узла запуска, его вход установки нул  .- с выходом узла синхронизации, к которому подключены дополнительно управл ющие входы распределительного блока и схемы выделени  первого импульса, а выходы счетчика числа измерений через распределительный блок, один из выходов которого соединен с узлом синхронизации, подключены ко входам дешифратора тактов, к которым подключены также выходы счетчика числа тактов и соединенные с ними входы схемы выделени  последнего такта, выход которой подключен к одному из входов схемы совпадени , соединеннбй другим входом с выходом кварцевого генератора и вторым входом схемы выделени  первого импульса , а выходом - со счетным входом счетчика числа тактов, вход установки нул  которого подключен к выходу схемы выде лени  первого импульса, соединенного со входами генератора тока управлени  и схемы управлени , выходы деши ратора тактов подключены через схему объединени  ко входу формировател  импульса хранени . На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2-временные диаграммы, по сн ющие его работу. Устройство содержит (фиг. 1) испытательный контур 1, к выходным зажимам которого через дatчик 2 тока подключены клеммы дл  подсоединени  СИЛОВЫХ выводов испытуемого прибора 3 и датчика k напр жени . К клеммам дл  подключени  управл ющих выводов испытуемого прибора 3 подк,пючены выходные зажимы генератора 5 тока управлени . Выходы датчиков 2 тока и напр жени  t соединены со входами согласующих узлов 6 и 7, выходы которых подключены ко входам блоков 8 9 выборки и хранени , управл ющими входами св занные с выходом формировател  10 импульса хранени . .. Выходы блоков 8 и 9 выборки и хр ;нени  через аналоговый переключа- . тель 11 св заны со входом аналогоцифрового преобразовател  t2 (АЦП), а выходы АЦП. 12 подключены ко вхо дам вычислительного блока 13, св занного с блоком 14 вывода информации . Выход узла 15 синхронизации соединен со входом распределительного блока 16, одним из входов схемы 17 выделени  первого импульса и счетным входом счетчика 18 числа измерений , вход установки в нуль которого подключен к выходу узла 19 запуска, а выходы - ко входам распределительного блока 1б. Выходы распределительного блока 16 соединены со входами дешифратора 20 тактов, а другие входы дешифратора 20 тактов соединены с пр мыми и инверсными выходами счетчика 21 числа тактов и со входами схемы 22 выделени последнего такта. Выход схемы 22 выделени  последнего такта св зан с одним из входов схемы 23 совпадени , второй вход которой св зан с выходом кварцевого генератора 24 и вторым входом схемы 17 выделени  первого импульса , а выход - со счетным входом :.. счетчика 21 числа тактов. Выход.схе мы 17 выделени  первого импульса соединен со входом генератора 5 тока управлени , со входом установки в нуль счетчика 21 числа тактов и со. входом схемы 25 управлени  аналоговым переключателем 11 и АЦП 12. Выходы дешифратора тактов св заны со входами схемы 26 объединени , вы ход которой подключен к входу формировател  10 импульса хранение. Вход остановки узла 15 синхронизации соединен с последним выходом распределительного блока 16. Узлы 16 и 26 образуют блок 17 управлени  выборкой и хранени . Устройство работает следующим образом . К испытуемому прибору 3 с испытательного контура 1 прикладываетс  напр жение, величина которого определ етс  услови ми испытани . При по влении запускаемого импульса на входе генератора 5 тока управлени ,- последний формирует импульс тока управлени  заданной формы- и амплитуды через управл ющий переход испытуемого прибора 3. При этом тиристор 3 включаетс , напр жение на нем спадает от значени , равного приложенному перед включением до пр мого падени  напр жени  в открытом состо нии (несколько вольт), а через прибор проходит импульс анодного тока, скорость нарастани  которого , амплитуда и длительность определ ютс  параметрами испытательного контура 1. Мощность потерь при коммутации есть произведение мгновенных значений анодного тока и напр жени  на испытуемом тиристоре 3 в каждый момент времени., С выходов датчиков тока 2. и напр жении i чв-;-: рез согласующие .узлы 6 и 7 на входы блоков выборки и хранени  8 и 9 приход т измен ющиес  во времени уровн  напр жени , пропорциональные .соответственно току через испытуемый прибор 3 и напр жению на и,спытуемом приборе 3 (временна  диаграмма 28 на фиг. 2; временна  диаграмма 29 ток управлени  испытуемого прибора).На управл юи;ие входы блоков 8 и 9 выборки и хранени  поступает импульс с выхода формировател  10 импульса хранени  (временна  диаграмма.-39). Процесс включени  испытуемого прибора происходит периодически, например , с частотой 50. Гц. С каждым-новым включением испытуемого тиристора 3 передний фронт импульса хранени  сдвигаетс  относительно начала импульса тока управлени  на величину K-At, где К - количество сделанных включений, а At шаг дискретйзаиии, т.е. ipeMfl между двум  соседними точ ками входного сигнала (тока либр нап р жени ), которые измерены устройст вом.. До прихода импульса хранени  на выходах блоков 8 и 9 выборки и хране ни  напр жение в каждый момент времени равно напр жению на входе 6liOка . С приходом переднего фронта импульса хранени  напр жение на выходе блокс 8 и 9 перестает измен тьс  и до прихода заднего фронта импульса хранени  остаетс  посто нным и равным значению напр жени  на входе в момент прихода переднего фронта импульса хранени . Поскольку передний фронт импульса хранени  с кажды следующим включением испытуемого, тиристора 3 сдвигаетс  относит гльно начала импульса тока управлени  не величину 4kt, то на выходах блоков 8 и 9 выборки и хранени  последовательно по вл ютс  уровни напр жений, пропорциональные соответственно мгно венным значени м тока и напр жени  на испытуемом приборе 3 в Моменты времени О, At, 2At, .... и т.д. до N-ikt, где N - число точек, иймерени , заданное до начала испытаний (временна  диаграммка 8 - сигнал на выходе блока 8). V Аналоговый переключатель 11 по очереди лодключает вход АЦП 12 к вы ходам блоков 8 и 9 выборки и хранени /АШ 1 с приходом импульса управлени .. от схемы 25 управлени  преобразовывагет .уровни напр жени , которые поступ пают на его вход , в цифровой код. По окончании преобразовани  одного числа с выхода аналого-цифрового преобразовател  12 формируетс  сигнал конец преобразовани , по которому двоичный код поступает в пам ть вычислительного блока 13. Затем осуществл етс  преобразование в двоичный код второго уровн  напр жени , который пропорционален второй измер емой в данный момент времени величине . Поступив в вычислительный блок 13, она умножаетс  на первую величич ну и подаетс  в пам ть вычислительного блока 13. Затем При подаче следующего импульса тока управлени  процесс измерени  повтор етс  дл  следующей точки измерений. После измерени  мгновенных значений тока, напр жени  и мощности во всех заданных точках кривой, дан9 3 ные Ьб этих величинах вывод тс  .на блок 14 вывода информации. Формирование переднего фронта импульса хранени , сдвиг его от одного включени  испытуемого тиристора к другому на заданную величину, синхронизаци  этого фронта с импульсом запуска генератора 5 тока управлени  происходит следующим образом. При поступлении на вход установки в нуль счетчика 18 числа измерений импульса от узла 19 запуска все триггеры счетчика 18 устанавливаютс  в нуль, и на счетный вход еГо начинают поступать иМпульсы от узла 15 синхронизации, задающие частоту . включени  испытуемого прибора (наиболее часто используетс  1 либо 50 Гц, временна  диаграмма 30). При поступлении каждого следующего импульса в Триггерах счетчика 18 запись1ваетс  код, например двоичный, соответствующий количеству пришедщих импульсов. Этот код с выходов счетчика 18 Числа измерений поступает на входы распределительного блока 16 вместе с сигналом с выхода узла 15 синхронизации. Распределительный блок 16 может быть выполнен либо в виде дешифраг тора, либо в виде последовательного регистра и формирует на одном из своих выходов, число которых равно числу точек дискретизации (числу измерений ), уровень логической единицы , тогда, как на остальных выходах присутствует уровень логического нул . Номер выхода, на котором формиру единица . pa ве н чи слу п рошед18 числа измерений им«их в счетчик пульсов. Например, при записи дес ти импульсов только на дес том выходе распределительного блока 16 присутствует уровень логической единицы (временные диаграммы дл  трех так тов 31-33). Импульсы с выхода узла 15 синхрО низации поступают также на один из входов схемы 17 выделени  первого импульса, на второй вход которой приходит последовательность импульсов с выхода кварцевого генератора 2k, работающего в Непрерывном режиме, причем период следовани  этих импульсов равен интегралу между двум  точками , в которых производитс  измерение мощности коммутации (временна  диаграмма З). На выходе схемы 17 выделени  первого импульса по вл етс  импульс, передний и задний фрон ты которого совпадают с соответствующими фронтами одного из выходных импульсов кварцевого генератора 2 и попадают по времени между фронтами импульса;пришедшего с выхода узла 15 синхронизации (временна  диаграм ма 35) Импульс с выхода схемы 17 выделени  первого импульса поступает на вход генератора 5 управлени  запуска  его и определ   начало импульса тока управлени  испытуемого прибора 3 и на вход установки в .нуль счетчика 21. числа тактов. При |устанЬвке счетчика 21 числа тактов в нуль с выхода схемы 22 выделени  последнего такта на один из входов схемы 23 совпадени  поступает логиче ска  единица, и на счетный вход счетчика 21 числа тактов начинают приходить импульсы, формируемые квар цевым генератором 2, (временна  диаграмма Зб). При этом в счетчике 21 числа тактов последовательно записываютс  коды, соответствующие количеству поступивших в счетчик импульсов . При записи кода, соответствующего номеру последней точки измере ни  , на выходе схемы 22 выделени  последнего такта формируетс  уровень логического нул , и поступление импульсов на счетный вход счетчика 21 числа тактов прекращаетс  до прихода следующего импульса от узла 15 синхронизации. Таким образом, при приходе каждого следующего импульса от узла .15 синхронизации, и, соответственно , изменение содержимого счетчика 18 числа измерений на единицу в младшем разр де, в счетчике 21 числа тактов происходит последова тельное изменение кодов от нулевого до наибольшего, соответствующего номеру последней точки измерени . Выходы всех триггеров счетчика 21 числа тактов поступают на входы дешифратора 20 тактов. Выходы счетчика 21 и выходы распределительного устройства 1б объедин ютс  элементами и дешифраторами 20 тактов. При этом в дешифраторе по очереди по витс  дес ть импульсов , причем передний фронт i-oro импульса сдвинут относительно перед него фронта импульса на выходе схемы 17 выделени  первого импульса на величину К Т, где Т-период следовани  импульсов, на выходе схемы 2б сравнени , последовательно проход т импульсы, и передний фронт каждого из них сдвинут на величину К-At, где К - номер импульса относительно переднего фронта импульса тока управлени  испытуемым прибором 3 (временна  диаграмма 37) , При по влении уровн  логической единицы на последнем выходе распределительного блока 16, узел 15 синхронизации останавливаетс , и процесс формировани  импульсов сдвига заканчиваетс  до прихода следующего импульса от узла 19 запуска. Предложенное техническое решение позвол ет повысить точность измерени  мгновенных значений мощности по терь, выдел ющейс  при коммутации тиристора, за сЧет нового построени  блока управлени  выборкой и хранением , Одним из основных параметров, оп- редел ющих точность измерени ,  вл етс  стабильность сдвига от такта к такту переднего фронта импульса, управл ющего устройством выборки и хранени  относительно начала импульса тока управлени  испытуемого прибора , В устройстве построени  указанного блока позволило осуществить формирование импульса хранени  в момент записи в счетчик числа тактов такого же кода, как и записанного к этому моменту времени в счетчик числа измерений. На каждом следующем измерении момент совпадени  кодов отодвигаетс  на врем , равное периоду колебаний кварцевого генератора, а введение в устройство схемы выделени  первого импульса, сигналом с выхода которой управл ютс  и генератор управлени , и счетчик числа тактов, позволило прив зать моменты начала импульса тока управлени , сброса сче1;чика числа тактов в нуль и совпадени  кодов в двух счетчиках к фронтам импульсов кварцевого генератора. Это обеспечило сдвиг переднего.фронта импульса хранени  от такта на величину периода следовани  импульсов кварцевого генегратора , который может поддерживатьс  с очень высокой степенью точности, благодар  чему с высокой точностью производ тс  измерени . Формула изобретени  Устройство дл  измерени  мощности потерь при коммутации тиристора,содермащее испытательный контур с клем мами дл . подключени  испытуемого прибора, к которым подсоединены генератор тока управлени  датчики тока и напр жени , соединенные через согласующий узлы о:соответст1ву1С1и1ими блоками выборки и хранени  управл юи (ие входы которых подключены к выходу формировател  импульсов хранени , а их выходы через аналоговый переключатель - к последовательно соединенным аналого-цифровому прёобразовате11Ю , вычислительному блоку и блоку вывода информации, схему управ лени , подключенную к управл ющим входам аналогового переключател  и айалого-цифрового пре рбразовател , узлы запуска и синхронизации блок управлени  выборкой и хранением, о Т ли чаю щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности измерений, блок управлени  выборкой и хранением выполнен состо щим из счетчика Числа измерений, распределительного блока, схемы объединени , дешифратор тактов, схемы выделени  последнего такта, счетчика числа тактов, из схемы совпадени  кварцевого генератора и схемы выделени  первого импульса , причем счетНый вход счетчика-числа измерений соединен с выходом узла запуска, его вход установ ки нул  - с выходом узла синхронизации , к которому подключены дополни3 тельно управл ющие входы распределительного блока и схемы выделени  первого импульса, а выходы счетчика числа измерений через распределительный блок, один из выходов которс го соединен с узлом синхронизации, Подключены к входам дешифратора тактов, К которым подключены также выходы счётчика числа тактов и соединенные с ними входы схемы выделени  последнего такта, выход которой подключен к одному из входов схемы совпадени , соединенной другим входом с выходом кварцевого генератора и вторым входом схемы выделени  первого импульса, а выходом - со счетным входом счетчика числа тактов, вход |УСТановки нул  которого подключен к выходу схемы выделени  первого импульса , соединенного с входами генератора тока управлени  и схемы управлени  , выходы дешифратора подключены через схему объединени  к входу формировател  импульса хранени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Бунаков В, Л. и др. Исследование динамических потерь в силовых переключающих схемах. Труды МЭИ, 1977, вып. 339, с. 22-27у
2. 2.Tasuo Тап and others;. Dynamic characterrstlcs of Thyristors. IEEE Conf. RecoH ef IAS, 1972, 7-th Annu. Meet, p. .

   х со

   ,J

   960673

   uCt) lit)

   () i(t)

   xOfA

   u(t) i{t)