Устройство для запуска тиристоров

Устройство для запуска тиристоров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н И Е <„517130

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заивлено 02,01.73 (21) 1865455/24 — 7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M. Кл.

Н 02 P 13/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень № 21 (53) УДК

621.373.5 (088.8) (45) Дата опубликования описания 05.06.77

В, П. Дьяконов, С. И. Зиенко и И. Л. Каганов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Смоленский филиал Московского энергетического института (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПУСКА ТИРИСТОРОВ

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может использоваться в системах управления тиристорными инверторами, выпрямителями и преобразователями частоты.

Известны формирователи импульсов на комбинации транзисторов, тиристоров и других активных элементах, формирующих импульс оптимальной формы для запуска тиристора, Недостаток известных устройств заключается в их чр езмерной сложности.

Цель изобретения — упрощение схемы устройства.

Это достигается тем, что второй конец накопительного конденсатора формирователя подключен к общей точке двух последовательно соединенных диодов, анод одного из которых присоединен к общему приводу питания устройства, а катод другого — к точке соединения резистора и конденсатора задающей RC — цепочки блокинг — генератора.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства для запуска тиристоров; на фиг, 2 — временная диаграмма серии выходных импульсов устройства, поясняющая его работу, где обозначено U величина выброса напряжения на переднем фронте импульса; t> — время выброса напряжения; то— длительность первого импульса; 0 — напряжение выходных импульсов; Ьто, — длительность первой паузы между импульсами; Ьт0 — длительность второго импульса серии импульсов; тпп- i- дли5 тельность предпоследней паузы серии импульсов; йцп,— длительность последнего импульса серии импульсов; n — количество импульсов в серии импульсов.

К качестве активных элементов устройства

10 используются лавинный транзистор 1 и транзистор 2.

Коллектор лавинного транзистора через резистор 3 подключен к источнику питания 4 и через накопительный конденсатор 5 и диод 6, включен15 ный в прямом направлении, подсоединен к общей шине схемы.

К базе транзистора1 подключен резистор 7. К общей точке диода 6 и конденсатора 5 подключен анод диода 61 К катоду последнего подключены

20 одним концом дополнительный конденсатор 8 и через резистор 9 и вторичную обмотку 10 импульсного трансформатора11 база транзистора 2. Другой вывод конденсатора 8 подсоединен к общей точке первичной обмотки 12, включенной в цепь

И эмиттера транзистора 2 и резистора13, включен517130!

)б ного в цепь базы транзистора 2. Общая точка конденсатора 8, обмотки 12, резистора 13 через сопротивление нагрузки 14 подсоединена к общей шине схемы.

Коллектор транзистора 2 присоединен к плюсу источника питания 15.

Устройство может работать в двух режимах: автоколебательном и ждущем.

Автоколебательный режим обеспечивается выбором исходной рабочей точки лавинного транзистора 1 на отрицательном участке вольт-амперной характеристики.

Ждущий режим обеспечивается заданием исходной рабочей точки транзистора 1 на участке с большим положительным дифференциальным сопротивлением вольт-амперной характеристики. Внешний запуск устройства при этом происходит через диод 16, В обоих режимах транзистор 2 в исходном состоянии должен быть закрыт, что обеспечивается соответствующим выбором элементов схемы.

В автоколебательном режиме устройство работает следующим образом.

После включения источника питания 4 конденсатор 5 заряжается от последнего через резистор 3 и прямосмещенный диод 6. Как только напряжение на конденсаторе 5 достигнет напряжения включения лавинного транзистора со стороны коллектора, транзистор включается. Накопительный конденсатор 5 разряжается по цепи: транзистор 1, диод 6, дополнительный конденсатор 8 и сопротивление нагрузки 14. При этом формируется вершина импульса напряжения U, (фиг. 2), Длительность нарастания переднего фронта последнего определяется временем включения лавинного транзистора 1 (от единиц до нескольких десятков нсек), а амплитуда выброса напряжения U > при условии

С,)> С, — параметрами лавинного транзистора и величиной сопротивления нагрузки 14. С разрядом конденсатора 5 происходит заряд конденсатора 8 и спад вершины импульса.

В момент времени t, (фиг. 2) транзистор 2 закрыт, так как величина напряжения источника питания 15 выбирается меньше U>. В момент временит, напряжение на источнике питания 15 становится равным напряжению на нагрузке 14, транзистор 2 открывается, так как к его базе приложено положительное напряжение. Развивается регенеративный процесс, обусловленный наличием импульсного трансформатора 11, обмотки которого образуют положительную обратную связь.

Транзистор 2 входит в состояние насьпцения, в результате чего к нагрузке прикладывается почти все напряжение источника питания 15. Часть напряжения падает на сопротивлении резистора 9, приведенного к первичной обмотке 12.

Насьпценное состояние транзистора 2 сохраняется в течение всего времени tz . При этом транзистор 2 находится в насьпцении не только под действием трансформаторной обратной связи, но и под действием положительного напряжения на конденсаторе 8, Последний прекращает заряжаться конденсатором 5 после завершения регенеративного процесса в лавинном транзисторе. Под действием напряжения, приложенного к обмотке 12, сердечник трансформатора входит в состояние насьпцения и после уменьшения разрядного тока конденсатора 8 развивается обратный регенеративный процесс, в результате которого транзистор 2 запирается. На этом заканчивается формирование первого импульса.

В дальнейшем устройство на транзисторе 2и импульсном трансформаторе 11 функционирует как блокинг-генератор, к базе которого приложен отпирающий сигнал, обусловленный напряжением на конденсаторе 8. В отличие от обычного блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме, в котором отпирающее напряжение постоянно, в данной схеме отпирающее напряжение убывает во времени. Автоколебательный режим работы устройства на транзисторе 2 заканчивается, когда напряжение на конденсаторе 8 спадает до напряжения запирания перехода эмиттера-базы транзистора 2.

После интервала времени t + t (фиг. 2) транзистор 2 закрыт и энергия, накопленная индуктивностью первичной обмотки 12, рассеивается.

Ток намагничивания во вторичной обмотке 10 протекает встречно разрядному току конденсатора 8, создавая таким образом на резисторе 13 запирающее смещение на переходе эмиттер-база транзистора 2 и одновременно подзаряжая конденсатор 8.

При равенстве указанных токов транзистор 2 отпирается.

После открытия транзистора 2 формируется вершина импульса. На этой стадии напряжение на конденсаторе 8 убывает как за счет разряда через резистор 9 и переход эмиттер-база транзистора 2, так и за счет разряда током вторичной обмотки 10 импульсного трансформатора 11. Формирование вершины импульса заканчивается, когда сердечник трансформатора 11 войдет в состояние насыщения,, нарушается положительная обратная связь и развивается обратный регенеративный процесс, в результате которого транзистор 2 запирается. Далее процесс развивается так же, как было рассмотрено выше.

Насьпцение сердечника трансформатора 11 определяется совместным действием напряжения источника питания 15, приложенным к обмотке 12 и встречно ему направленным напряжением на конденсаторе 8, Поскольку напряжение на последнем уменьшается, то длительность последующих импульсов в серии убывает, а длительность паузы между ними возрастает.

Однако при соответствующем выборе величин емкости конденсатора 8 и резисторов 9, 13 изменения длительности паузы между импульсами, а также длительности импульсов незначительны.

517130

После спада напряжения на емкости конденсатора 8 до величины напряжения запирания перехода эмиттер-база транзистора 2 последний запирается и на этом заканчивает формирование пакета импульсов. Ширину пакета импульсов можно регулировать, меняя параметры коцценсатора 8 и резисторов 9. 13, а также меняя параметры конденсаторов 5и 8.

При этом можно получить количество импульсов в серии п=1, т.е, устройство будет формировать импульс оптимальной формы, но уже при отсутствии серии импульсов, Этот режим возможен, если сопротивление резисторз 9 равно нулю.

В ждущем режиме устройство работает следующим образом.

В исходном состояние лавинный транзистор 1 и транзистор 2 закрыты, что обеспечивается соответствующим выбором элементов схемы. При подаче отпирающего отрицательного импульса через диод 16 на базу лавинного транзистора 1 последний отпирается и конденсатор 5 начинает разряжаться.

Далее процессы в схеме происходят так же, как было рассмотрено выше для автоколебательного режима.

Формула изобретения

Устройство для запуска тиристоров, содержа1р щее блокинг-генератор на транзисторе с задающей

RC-цепочкой, лиоды и релаксатор на лавинном транзисторе с накопительным конденсатором, подключенным одним концом к коллектору лавинного транзистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

1 упрощения устройства, второй конец накопительного конденсатора подключен к общей точке двух последовательно соединенных диодов, анод одного из которых присоединен к общему проводу питания устройства, а катод другого — к точке соедин нения резистора и конденсатора задающей RC-цепочки.

517130 и

Фиг. 2

Составитель В. Пншевский

Техред И. Асталош Корректор Ж. Кеслер

Редактор В. Фелщман

Заказ 743/162

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 874 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5