122 / 203
запускает поочередно блокинг-генераторы. На выходах блокинг-генераторов формируются
импульсы заданной длительности и напряжения. Фазосдвигающее устройство (рис. 10.26)
содержит генератор опорного напряжения (ГОН), выходное напряжение которого равно
напряжению
U
2
и нуль-орган (НО). На вход нуль-органа, кроме опорного напряжения
U
oп
, в
данном случае имеющего пилообразную форму, подается внешнее напряжение
U
у
. В момент
равенства напряжений
U
oп
и
U
y
нуль-орган переключается. При изменении значения
U
y
изменяется момент времени
переключения нуль-органа, в результате изменяется фаза
управляющих импульсов относительно начала положительной полуволны напряжения
U
2
.
Нуль-орган фазосдвигающего устройства имеет выходной сигнал малой мощности и
произвольной формы. Поэтому для получения управляющих импульсов требуемой формы и
длительности, гальванической развязки системы управления с силовой частью статического
преобразователя, усиления импульсов и размножения их при групповом соединении силовых
полупроводниковых приборов предназначен один узел, именуемый обычно формирователем
импульсов (ФИ).
Рис. 10.26. Функциональная схема (
а) и диаграммы работы (
б) фазосдвигающего устройства:
ГОН – генератор опорного напряжения; НО – нуль-орган;
ФИ – формирователь импульсов
Рис. 10.27. Схема транзисторного формирователя импульсов.
На рис. 10.27 приведена схема транзисторного формирователя импульсов. Когда с выхода
нуль-органа на базу транзистора VT1 поступает импульс напряжения управления
U
но
,
транзистор VT1 открывается и через первичную обмотку трансформатора Т протекает
кратковременный импульс тока. Со вторичной обмотки
трансформатора усиленный
короткий импульс тока
I
у
поступает на управляющий электрод тиристора VSL. При
параллельном или последовательном соединении тиристоров трансформатор Т может иметь
несколько выходных обмоток. Резистор R2 ограничивает коллекторный ток во время
насыщения трансформатора. Диод VD1 защищает транзистор от перенапряжения при его
123 / 203
выключении. Диод VD2 не пропускает отрицательные импульсы вторичной обмотки
трансформатора Т на управляющий электрод тиристора. Для управления мощными
тиристорами широкое применение нашли формирователи импульсов на маломощных
тиристорах с малыми токами управления (рис. 10.28). В исходном состоянии конденсатор С
заряжается от источника задающего напряжения
U
п
через VD1.
При подаче импульса
напряжения
U
вх
, поступающего с выхода нуль-органа, открывается вспомогательный
тиристор VS1 и конденсатор С разряжается по цепи: первичная обмотка трансформатора T –
R2 – VS1. Параметры этой цепи выбирают так, чтобы в первичной обмотке протекал
короткий импульс тока, а на вторичной – индуцировался узкий импульс тока
I
у
с крутым
передним фронтом для гарантированного открытия силового тиристора VS2.
Рис. 10.28. Схема тиристорного формирователя импульсов.
Использование трансформаторов для гальванической развязки
системы управления и
силовой части преобразователя имеет некоторые недостатки. В процессе коммутации
тиристоров импульсами тока большой амплитуды в разрядных цепях сопровождается
высоким уровнем помех. Из-за наличия паразитных (электромагнитных и емкостных) связей
между первичной и вторичной обмотками эти помехи распространяются по соединительным
проводам. Более перспективным средством обеспечения гальванической развязки в цепях
преобразователя и повышения помехозащищенности является применение схем
формирователей импульсов с оптоэлектронными приборами. В качестве управляемого
элемента в таких формирователях импульсов используются диодные, транзисторные и
тиристорные оптоэлектронные приборы. На рис. 10.29 представлена
одна из типовых
оптоэлектронных схем, используемых в качестве конечного узла формирователя импульсов
для коммутации силового тиристора VS1. Схема состоит из входного формирователя сигнала
управления, выполненного на инверторе DD1, оптрона гальванической развязки DA1 и
силового транзистора VT1. Диоды VD1 и VD2 служат для защиты силового транзистора VT1
и выходного транзистора оптрона DA1 от превышения напряжения и напряжения обратной
полярности.
Работа схемы сводится к следующему. При низком уровне напряжения
U
но
на входе
инвертора DD1 на его выходе устанавливается высокий уровень напряжения, в результате
чего светодиод и фототранзистор оптрона DA1 находятся в закрытом состоянии. Делитель
напряжения R5–R4 подает на затвор силового транзистора VT1 напряжение положительной
полярности, которое удерживает его в открытом состоянии. В этих условиях импульсы
управления силовым тиристором VS1 не формируются. Если на входе инвертора DD1
устанавливается высокий уровень напряжения, то на его выходе будет низкий уровень. При
этом светодиод оптрона DA1 открывается
положительным напряжением U
п1
, и его
излучение в свою очередь открывает фототранзистор оптрона DA1. В результате
шунтируется переход затвор – сток силового транзистора VT1 и последний закрывается,
подавая импульс управления от
U
п2
через резистор R6 на управляющий электрод силового
тиристора VS1.
124 / 203
Рис. 10 29. Схема формирователя импульсов системы УСТА
(унифицированная система тепловозной автоматики)
Описанная схема формирователя импульсов обеспечивает полную гальваническую развязку
цепей управления и нагрузки преобразователя, а также
помехозащищенность схемы в
закрытом состоянии. Это обусловлено тем, что светодиод оптрона имеет собственный порог
срабатывания.
Do'stlaringiz bilan baham: 
