Транзисторный формирователь импульсов с частотным заполнением для управления тиристорами

Транзисторный формирователь импульсов с частотным заполнением для управления тиристорами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, Союз Советскии

Социалистических

Республик

Опубликовано 30.03.82. Бюллетень №12 (И)М. Кл.

Н 02 M 1/08

Веударотванай комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УД К 621.373.

5(088.8) Дата опубликования описания 30.03.82

Ю. П. Гончаров, В. И. Кривошея, С. М. улочкЫн ;- - .,:,,;:

""",х ::... 4

И. И. Чикотило и А. П. Мотыль

Ь;;; (, ° .га-и, им. В. И. Ленина (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

С ЧАСТОТНЫМ ЗАПОЛНЕНИЕМ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТИРИСТОРАМИ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления тиристорами.

Известны формирователи импульсов, содержащие трансформатор, конденсатор, транзисторы, мостовой выпрямитель, диоды и резисторы(1).

Недостатком известных формирователей является нестабильность параметров формируемых импульсов управления и

10 ухудшение энергетических показателей при изменении питающего напряжения и сопротивления нагрузки.

Наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности и достигаемому

15 результату стабилизированный полупроводниковый конвертер, содержащий последовательно соединенные источник тока, преобразователь напряжения ца основе мультивибратора с элементами форсировки и

И помехоэашиты, стабилизатор тока, вклю. чающий трансформатор, первичная обмотка которого подсоединена входным зажимом к одному из входных зажимов мультивибратора и выходным зажимом - к од ному из входных зажимов первого мостового выпрямителя, при этом вторичная обмотка трансформатора подсоединена входным зажимам второго мосто", . го выпрямителя, транзистор, конденсатор, шунтируюший выходные зажимы первого мостового выпрямителя, два резистора, диод и клеммы для подключения нагрузки (2).

Недостатком известного устройства является нестабильность нагрузочно-энер гетических характеристик при изменении питающего напряжения и сопротивления нагрузки,, llew изобретения - улучшение нагрузочно-энергетических характеристик при эксплуатации в условиях возможных изменений питающего напряжения и сопро- тивления нагрузки., Поставленная цель достигается тем, что стабилизатор тока снабжен дополнительным конденсатором и согласующим трансформатором, причем второй входной

917275

3 зажим первого мостового выпрямителя подсоединен к второму выходному зажиму мультивибратора через входную обмотку согласующего трансформатора, выходная обмотка которого цодсоединена к клеммам для подключения нагрузки, и выходные зажимы первого мостового вы прямителя зашунтированы двумя последс вательно соединенными резисторами, нараллельно одному из которых подсоеди- о нен коллекторно-.эмиттерный переход транзистора, подсоединенного базой к первому выходному зажиму второго мостового выпрямителя, к которому подсоединен один электрод дополнительного кон» 5 денсатора и анод диода, а второй выход-

I ной зажим второго мостового выпрямителя подсоединен к второму электроду дополнительного конденсатора и катоду диода, который подключен через второй резистор к эмиттеру транзистора.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема формирователя импульсов; на фиг. 2 - эквивалентная схема выходной цепи на фиг. 3 - основные характеристики стабилизатора тока.

Формирователь импульсов содержит преобразователь 1 напряжения на основе мультивибратора с элементами форсировки и помехозащиты, стабилизатор 2 тока З© с выпрямительно-фильтрующим элементом в цепи питания базы i ðàíçèñòope и со гласующим трансформатором 3. Стабили»затор 2 тока выводами 4 и 5 включен последовательно преобразователю 1 в вы- >> ходную цепь между коллектором одного из его транзисторов и первичной обмоткой согласующего трансформатора 3..

Стабилизатор 2 тока содержит транзистор

6 с первым резистором 7 в эмиттерной цепи и вторым резистором 8, мостовой выпрямитель 9, одна диагональ которого включена между первичной ббмоткой трансформатора 10 и выводом 5 стабилизатора тока, а выход, подсоединен в коллекторную цепь транзистора 6 и шунтируется конденсатором 11. Второй вывод первичной обмотки трансформатора

10 соединен с выводом 4 стабилизатора тока, Вторичная обмотка трансформатора SO

10 через второй мостовой выпрямитель

12 и койденсатор 1 3 включена в базовук . цепь транзистора 6. Выход выпрямителя . базового тока. дополнительно шунтирован двумя последовательно соединенными диодами 14.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания мультивибратор генерирует сигналы пряма» угольной формы. Эти сигналы выпрямляются мостом 9 и поступают на транзистор 6, который, являясь регулирующим элементом, стабилизирует ток, протекающий по. резистору 7. Величина тока задается резистором и постоянным напряжением, выделяющимся на открытых диодах 14.

ruegg@ - падение напряжения на от крытом база»эмиттерном переходе транзистора 6; 0д - падение напряжения на открытых диодах 14, Выходной ток транзисторного усилителя с, являющийся одновременно и амплитудой тока выходной цепи формирователя, - . у»

1 l - . где ce"Ú. O — ток коллектора и эмиттера транзистора 6;

P - коэффициент усиления тран аистора по току.

Ток коллектора св не больше выходного тока и -, поэтому с учетом того, что коэффициент усиления Р транзистора велик, получаем С4= !у = const r. e. уст ройство стабилизирует амплитуду тока в выходной цепи формирователя. Резистор

8 обеспечивает снижение мощности, рас сеиваемой в транзисторе 6.

На эквивалентной схеме выходной це-. пи формирователя (фиг. 2) приняты обоз начения: f< - источник ЭДС, задающий ток в выходной цепи, Кн - приведенное сопротивление нагрузки, l — источник тока, замещающий стабилизатор 2 тока.

Нижняя граница стабилизатора тока соответствует насыщенному транзистору 6.

Если пренебречь напряжением на первичной обмотке трансформатора 1О, то

НапряжениеUqrnin,на нижней границе стабилизации определяется падением напряжения в диодном мосте 9 и на диодах

14, т.. е. стабилизатор вносит в выходную цепь относительно небол шое сопротивление. При увеличении f< или умень шенин сопротивления нагрузки К„напря.жение Ц и соответственно ток l < возрастают, что прнводит к. увеличению падения напряжения на резисторе 7, транзистор 6 подзанирается (выходит на активный режим), и между его коллектором и эмиттером появляется напряжение (/ .

Если пренебречь напряжением / itin, то

5 917278 6

Д Й О» . По мере увеличения Og ток ления тиристорами, содержащий последоколлектора i g уменьшается. Верхняя гра- вательно соединенные источник тока, ница стабилизация соответствует условию преобразователь напряжения на основе

1» 0 (.транзистор заперт). Для падения мультивибратора с алементами форсиров напряжения 0, получающегося на верх ней галанине стабилиазции, имеет 0; В мотка которого подсоединена входным

При Ор <02лпд (очень большое Rg или очень низкое Б ) стабилизатор не действует, и выходной ток падает (фиг. 3), 1О к одному иэ входных зажимов. первого

При переходе через верхнюю границу стабилизапии ток 1< возрастает по линейному закону |к Оа/Ry, прн атом, транзистор 6 остается закрытым.

Мощность Ц, рассеиваемая в, транэиоторе. 6, достигает максимума в середине диапазона работы стабилизатора 2.

В начальный момент времени, когда требуется форсировка амплитуды тока управления, незаряженный конденсатор 11 2О замыкает накоротко выход мостового выпрямителя, при этом входное сопротив . .ление стабилизатора близко к нулю. После заряда конденсатора 11 стабилизатор

2 начинает функционировать и работает, как показано выше.

Пель формирования базового тока работает следующим образом.

Входной ток понижается трансформатором 10, выпрямляется мостом 12 и поступает через конденсатор 13. Чтобынапряжение на конденсаторе 13 было стабильно (ато обеспечивает стабильность выходного тока )< ), должен про текать некоторый ток в диодах 14, т. е. 3s средний выпрямленный ток моста 12 дол жен быть во всех режимах выше тока базы транзистора 6.

Использование новых элементов согласукндего трансформатора и конде нсато- 4о ра, включенного в цепь базы транзистора, в сочетании с известными обеспечивает расширение нагрузоч ной способности формирователя и улучшение его анер гетических показателей, что повышает 4S надежность включения тиристоров и устраняет возможность перегрузки элементов формирователя в процессе работы. ки и помехозашиты, стабилизатор тока, включающий трансформатор, первичная об зажимом к одному из входных зажимов мультивибратора и выходным зажимом мостового выпрямителя, при атом вторичмителя подсоединен к второму электроду дополнительного конденсатора и катоду диода, который подключен через второй резистор к эмиттеру транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Авторское свидетельство СССР

¹ 547950, кл. Н 02 М 1/08, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 464050, кл, Н 02 Р 13/16, 1972.

Формула изобретения

Транзисторный формирователь импуль сов с частотным заполнением для управная обмотка трансформатора падсоединена к BxDBHbIM зажимам второго мостово го выпрямителя, транзистор; конденсатор; шунтирующий выходные зажимы первого мостового выпрямителя, два. реэистщж, диод и клеммы для подключения нагруэ ки, отличающийсятем,что, с целью улучшения нагрузочно-анергетическнх характеристик при эксплуатации в условиях возможных изменений питаюшего напряжечия и сопротивления нагру ки, стабилизатор тока снабжен дополнительным конденсатором и согласующим трансформатором, причем второй входной зажим первого мостового выпрямителя подсоединен к второму выходному -зажиму мультивибратора через входную обмотку согласующего трансформатора, выходная обмотка которого подсоединена к клеммам для подключения нагрузки,. и выходные зажимы первого мостового выпрямителя зашунтированы двумя последовательно соединенными резисторами, параллельно одному из которых подсо. единен коллекторно-эмиттерный переход транзистора, подсоединенного базой к первому выходному зажиму второго мостового выпрямителя, к которому подсо динен один электрод дополнительного конденсатора н анод диода, а второй вы« ходной зажим второго мостового вьитря017278

Составитель В. Костюхин

Техред М. Рейвес К ректор Л. Бокшан

Редактор А. Лежнина

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

Закаэ 1 899/73 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и-открытий

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