Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором
Номер патенту: 113268
Опубліковано: 26.12.2016
Автори: Буров Олексій Миколайович, Шитов Олександр Леонідович
Формула / Реферат
1. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором, який полягає в тому, що від вхідного сигналу почергово формують задавальні імпульси, які підсилюють в більш потужні імпульси, останні підсумовують і перетворюють в імпульси сигналу управління тиристором; крім того, більш потужні імпульси, отримані до або після підсумовування, перетворюють в імпульси контрольного сигналу; формують заборонний сигнал, який відрізняється тим, що здійснюють моніторинг параметрів кожного або принаймні першого імпульсу контрольного сигналу протягом часу формування відповідного задавального імпульсу і часової паузи до моменту безпечного формування наступного задавального імпульсу; під час моніторингу параметри імпульсу контрольного сигналу вимірюють і порівнюють або безпосередньо порівнюють, з допустимими значеннями параметрів, заданих відповідно до параметрів імпульсу сигналу управління тиристором, і, якщо параметри імпульсу контрольного сигналу не збігаються з допустимими значеннями параметрів, то заборонним сигналом блокують задавальні імпульси.
2. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1, який відрізняється тим, що вимірюють амплітуду імпульсу контрольного сигналу і порівнюють її із заданими допустимими значеннями амплітуди.
3. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1, який відрізняється тим, що порівнюють поточне значення імпульсу контрольного сигналу із заданими допустимими значеннями амплітуди у момент часу, коли формують задній фронт задавального імпульсу.
4. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1 або п. 2, або п. 3, який відрізняється тим, що вимірюють швидкість наростання переднього фронту першого імпульсу контрольного сигналу і порівнюють її із заданою мінімально допустимою швидкістю наростання фронту.
5. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1 або п. 2, або п. 3, який відрізняється тим, що від моменту часу, коли поточне значення першого імпульсу контрольного сигналу перевищує нижній поріг, пропорційний , відлічують час інтервалу вимірювання
, який задають відповідно до виразу
,
і у момент закінчення часу інтервалу зміни порівнюють поточне значення першого імпульсу контрольного сигналу з верхнім порогом, пропорційним
, тут,
і
- мінімально допустимі значення, відповідно, амплітуди і швидкості наростання переднього фронту для першого імпульсу сигналу управління тиристором.
6. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1 або п. 2, або п. 3, або п. 4, або п. 5, який відрізняється тим, що тривалість імпульсу контрольного сигналу порівнюють з тривалістю відповідного задавального імпульсу.
7. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1 або п. 2, або п. 3, або п. 4, або п. 5, який відрізняється тим, що від моменту часу, коли формують задній фронт задавального імпульсу, відлічують часову паузу, необхідну для спаду імпульсу сигналу управління тиристором до заданого безпечного рівня, і у момент закінчення часової паузи порівнюють поточне значення імпульсу контрольного сигналу із заданим безпечним рівнем.
8. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 6 або п. 7, який відрізняється тим, що, при формуванні заборонного сигналу, останнім, додатково, блокують посилення задавальних імпульсів за живленням.
Текст
Реферат: Винахід належить до області електротехніки, а саме до силової електроніки, і може бути використаний для формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристорами, з'єднаними послідовно або паралельно. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором полягає в тому, що від вхідного сигналу почергово формують задавальні імпульси, які підсилюють в потужні імпульси, останні підсумовують і перетворюють в імпульси сигналу управління тиристором. Формують заборонний сигнал. Здійснюють моніторинг параметрів кожного або принаймні першого імпульсу контрольного сигналу протягом часу формування відповідного задавального імпульсу і часової паузи до моменту безпечного формування наступного задавального імпульсу. Під час моніторингу параметри імпульсу контрольного сигналу вимірюють і порівнюють або безпосередньо порівнюють з допустимими значеннями параметрів, заданих відповідно до параметрів імпульсу сигналу управління тиристором. Якщо параметри імпульсу контрольного сигналу не збігаються з допустимими значеннями параметрів, то заборонним сигналом блокують задавальні імпульси. Технічний результат полягає в підвищені надійності та розширенні функціональних можливостей винаходу. UA 113268 C2 (12) UA 113268 C2 UA 113268 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до області електротехніки, а саме до силової електроніки, і може бути використаний для формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристорами, з'єднаними послідовно або паралельно. Відомий спосіб (аналог) формування імпульсів сигналу управління тиристором за патентом SU 773854 (Int. СІ. Н02М 1/08, 1980), що полягає в тому, що від вхідного сигналу формують форсуючий імпульс, потім від запускаючого сигналу, який отримують від переднього або від заднього фронту форсуючого імпульсу, формують підтримуючі імпульси, і, потім, підсумовують форсуючий і підтримуючі імпульси. Відомий спосіб (аналог) формування імпульсів сигналу управління тиристором, який виходить з опису пристрою за патентом US 4,337,404 (Int. Cl. Н03К 17/72, 1982), який полягає в тому, що від вхідного сигналу формують форсуючий імпульс і підсумовують його з підтримуючими імпульсами, причому підтримуючі імпульси формують від запускаючого сигналу, який отримують від заднього фронту форсуючого імпульсу. Перевагою вищезазначеного способу є те, що виключається формування імпульсів сигналу управління без форсуючого імпульсу. Недоліком цього способу є те, що імпульси сигналу управління можуть формуватися з недопустимими параметрами для тиристора. Крім того, причина відсутності імпульсів сигналу управління за наявності вхідного сигналу у багатьох випадках не має пояснень. Найбільш близьким до заявлюваного є спосіб (прототип) формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором, який виходить з опису пристрою за патентом SU 1610554 А1 (Int. Cl. H02M 1/08, 1990) і полягає в тому, що від вхідного сигналу по черзі формують задавальні імпульси, які підсилюють за допомогою транзисторних ключів в потужні імпульси, останні підсумовують і перетворюють в імпульси сигналу управління тиристором. Крім того, потужні імпульси після їх підсумовування перетворюють за допомогою випрямлення і фільтрації в єдиний безперервний контрольний сигнал. Також, заборонним сигналом блокують вхідний сигнал. При цьому запуск кожного наступного задавального імпульсу здійснюють фронтом напруги від кожного попереднього транзисторного ключа при його вимкненні. Крім того, порівнюють за часом контрольний сигнал з вхідним сигналом і при неспівпаданні формують заборонний сигнал. Вказаний спосіб має такі недоліки. Імпульси сигналу управління тиристором можуть формуватися з недопустимими параметрами, що є причиною ненадійної роботи тиристорів і виходу їх з ладу. Крім того, пробій будь-якого з транзисторних ключів відбувається зазвичай у момент його виключення, тому можливий запуск наступного транзисторного ключа при пробої попереднього, що призводить до режиму наскрізного струму через транзисторні ключі. В цьому випадку можливі додаткові пошкодження силових елементів пристрою. Крім того, при формуванні імпульсів сигналу управління тиристором з великою скважністю неможливо отримати безперервний контрольний сигнал за допомогою швидкодіючих фільтрів. Якщо використовувати фільтри на більш низьку частоту, то безперервний контрольний сигнал значно зсувається за часом відносно вхідного сигналу, що призводить до значного неспівпадіння цих сигналів за часом і помилкового формування заборонного сигналу. В більшості випадків не можливо встановити причину появи заборонного сигналу. Обмежені функціональні можливості контролю роботи пристрою, виконаного таким способом. Задачею винаходу є підвищення його надійності, розширення функціональних можливостей. Вказана задача в способі формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором, в якому від вхідного сигналу почергово формують задавальні імпульси, які підсилюють в потужні імпульси, останні підсумовують і перетворюють в імпульси сигналу управління тиристором; крім того, потужні імпульси, отримані до або після підсумовування, перетворюють в імпульси контрольного сигналу, пропорційні імпульсам сигналу управління тиристором; формують заборонний сигнал, досягається тим, що здійснюють моніторинг параметрів кожного або принаймні першого імпульсу контрольного сигналу протягом часу формування відповідного задавального імпульсу і часової паузи до моменту безпечного формування наступного задавального імпульсу; під час моніторингу параметри імпульсу контрольного сигналу вимірюють і порівнюють або безпосередньо порівнюють з допустимими значеннями параметрів, заданих відповідно до параметрів імпульсу сигналу управління тиристором, і, якщо параметри імпульсу контрольного сигналу не співпадають з допустимими значеннями параметрів, то заборонним сигналом блокують задавальні імпульси. Здійснюють моніторинг амплітуди, тривалості імпульсів контрольного сигналу, швидкості наростання переднього фронту першого імпульсу контрольного сигналу і т.д. У винаході проводять моніторинг параметрів кожного або принаймні першого імпульсу контрольного сигналу протягом часу формування відповідного задавального імпульсу та 1 UA 113268 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 часової паузи; формування кожного наступного задавального імпульсу не можливо без підтвердження відповідності параметрів імпульсу контрольного сигналу допустимим значенням параметрів імпульсів сигналу управління тиристором. При непідтвердженні вказаної відповідності заборонний сигнал блокує наступні задавальні імпульси і виключає неякісні імпульси сигналу управління тиристором. Якість імпульсів сигналу управління тиристором завжди відповідає необхідному рівню. Забезпечується достовірна індикація причини формування заборонного сигналу. У разі аварії, пов'язаної з порушенням процесу підсилення задавального імпульсу (некероване формування потужного імпульсу або його відсутність за наявності задавального імпульсу), заборонний сигнал вчасно блокує всі задавальні імпульси, виключаючи додатковий збиток від аварії. При некерованому формуванні потужного імпульсу заборонний сигнал, додатково, блокує підсилення задавальних імпульсів за живленням. На Фіг. 1, Фіг. 2 і Фіг. 3 зображені електричні схеми пристрою, узятого як приклад для реалізації пропонованого способу формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристорами. На Фіг. 4 і Фіг. 5 зображені часові діаграми напруг і струмів для пояснення суті роботи пристрою за запропонованим способом. Пристрій для формування і контролю імпульсів сигналу управління, наприклад, послідовно з'єднаними тиристорами 1(1), 1(2), … 1(N) (Фіг. 1) містить кабель 2 з високовольтною ізоляцією; імпульсні трансформатори 3(1), 3(2), … 3(N) без первинної обмотки; випрямлячі 4(1), 4(2), … 4(N); очікуючий генератор 5, перший вхід II якого є входом пристрою; перший 6, другий 7 і третій 8 транзисторні ключі, кожен з яких виконаний, наприклад, на основі високошвидкісного IGBT транзистора 9 (IRG4PH40U) з драйвером 10 на управляючому вході (мікросхема HCNW3120300E, має оптронний вхід), тут, захисні ланцюги транзисторного ключа не показані; однополярний 11 і двополярний 12 джерела живлення, з'єднані нульовими виводами М із загальною точкою живлення; вузол моніторингу 13; чотири резистори 14, 15, 16 і 17; чотири діоди 18, 19, 20 і 21; чотири конденсатори 22, 23, 24 і 25, у яких перші виводи з'єднані із загальною точкою живлення; вимикач 26; датчик струму 27, виконаний у вигляді послідовно сполучених імпульсного трансформатора 28 (аналогічний імпульсним трансформаторам 3(1), 3(2), … 3(N)), випрямляча 29 (аналогічний випрямлячам 4(1), 4(2), … 4(N)) і струмового шунта 30 (резистор). Кабель 2 пройде через сердечники імпульсних трансформаторів 3(1), 3(2), … 3(N) і є послідовно сполученою первинною обмоткою цих імпульсних трансформаторів. Вивід А жили кабелю 2 з'єднаний з виводом OUT за допомогою дроту, протягнутого через сердечник імпульсного трансформатора 28 датчика струму 27. Вивід В жили кабелю 2 з'єднаний із землею і загальною точкою живлення. Кожен імпульсний трансформатор 3(1…N) з'єднаний вторинною обмоткою через відповідний випрямляч 4(1…N) з управляючим р-n переходом відповідного тиристора 1(1…N). З першого по шостий виходи O1, О2, … О6 очікуючого генератора 5 з'єднані з відповідними входами I1, I2, … I6 вузла моніторингу 13. Струмовий шунт 30 датчика струму 27 з'єднаний з сьомим входом I7 вузла моніторингу 13. Перший O1, третій О3 і п'ятий O5 виходи очікуючого генератора 5 з'єднані з входами управління, відповідно, першого 6, другого 7 і третього 8 транзисторних ключів. Перший вихід О1 вузла моніторингу 13 з'єднаний з другим входом I2 очікуючого генератора 5 (а також може бути з'єднаний із загальною системою управління СС), а другий вихід O2 - з відключаючим входом вимикача 26. Другі виводи першого 22, другого 23 і третього 24 конденсаторів з'єднані через відповідні контакти вимикача 26, відповідно, з позитивним виводом Р однополярного джерела живлення 11 з позитивним виводом Р і з негативним виводом N двополярного джерела живлення 12. Крім того, другий вивід першого конденсатора 22 з'єднаний через послідовно включені перший резистор 14 і перший транзисторний ключ 6 в прямому напрямку провідності з виводом OUT. Другий вивід другого конденсатора 23 з'єднаний через послідовно включені другий резистор 15, другий транзисторний ключ 7 в прямому напрямку провідності і анод-катод першого діода 18 з виводом OUT. Другий вивід третього конденсатора 24 з'єднаний через послідовно включені катод-анод другого діода 19, третій транзисторний ключ 8 у зворотному напрямку провідності і третій резистор 16 з виводом OUT. Другий вивід четвертого конденсатора 25 з'єднаний через четвертий резистор 17 і перший транзисторний ключ 6 в прямому напрямку провідності з виводом OUT. Третій діод 20 з'єднаний анодом з виводом OUT, а катодом - з другим виводом першого конденсатора 22. Четвертий діод 21 з'єднаний катодом з виводом OUT, а анодом -з другим виводом третього конденсатора 24. Очікуючий генератор 5 (Фіг. 2) містить чотири одновібратори 31, 32, 33 і 34 (виконані на Dтригерах); шість елементів затримки 35, 36, … 40 (виконані у вигляді послідовно з'єднаних RCланцюга і тригера Шмітта); інвертор 41, виходом з'єднаний з D-входом першого одновібратора 31; перший елемент OR 42, входами підключений до виходів другого 32 і третього 33 2 UA 113268 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 одновібраторів; причому перший вхід II очікуючого генератора 5 з'єднаний з прямим С-входом першого одновібратора 31 і D-входом третього одновібратора 33; другий вхід 12 очікуючого генератора 5 з'єднаний з входом інвертора 41 і R-входами другого 32, третього 33 і четвертого 34 одновібраторів; вихід першого одновібратора 31 є першим виходом О1 очікуючого генератора 5 і з'єднаний через перший елемент затримки 35 з інверсним С-входом другого одновібратора 32 і з входом другого елемента затримки 36, вихід якого є другим виходом О2 очікуючого генератора 5; вихід першого елемента OR 42 є третім виходом O3 очікуючого генератора 5 і з'єднаний з входом третього елемента затримки 37, вихід якого є четвертим виходом О4 очікуючого генератора 5; вихід третього елемента затримки 37 сполучений через четвертий елемент затримки 38 з інверсним С-входом четвертого одновібратора 34, вихід якого є п'ятим виходом О5 очікуючого генератора 5; п'ятий елемент затримки 39, вихід якого є шостим виходом О6 очікуючого генератора 5, з'єднаний входом з виходом четвертого одновібратора 34, а виходом через шостий елемент затримки 40-з інверсним С-входом третього одновібратора 33. Вузол моніторингу 13 (Фіг. 3) містить чотири порогові елементи 43, 44, 45 і 46 (виконані на основі компаратора і джерела опорної напруги), входи яких з'єднані з сьомим входом 17 вузла моніторингу 13; елемент NAND 47, входами підключений до виходу першого порогового елемента 43 і першого входу II вузла моніторингу 13; сьомий елемент затримки 48 (аналогічний елементам затримки 35…40), з'єднаний входом з виходом елемента NAND 47; другий 49 і третій 50 елементи OR, виходи яких є, відповідно, першим О1 і другим O2 виходами вузла моніторингу 13; сім D-тригерів 51, 52, … 57, причому інверсні С-входи перших шести D-тригерів 51, 52, … 56 з'єднані з відповідними входами I1, I2, … I6 вузла моніторингу 13; сім індикаторів 58, 59, … 64 (виконані у вигляді послідовно сполучених підсилювача і світлодіода). При цьому S-входи першого 51, третього 53, п'ятого 55 і сьомого 57 D-тригерів і R-входи другого 52, четвертого 54 і шостого 56 D-тригерів підключено до джерела сигналу SR; вихід третього порогового елемента 45 з'єднаний з D-входами першого 51 і другого 52 D-тригерів; вихід четвертого порогового елемента 46 з'єднаний з D-входами з третього по шостий D-тригерів 53…56; вихід другого порогового елемента 44 сполучений з D-входом сьомого D-тригера 57, Свхід якого підключений до виходу сьомого елемента затримки 48; інверсні Q-виходи першого 51, третього 53, п'ятого 55 і сьомого 57 D-тригерів з'єднані з входами відповідних індикаторів 58, 60, 62 і 64 і з першим по четвертий входами другого елемента OR 49, п'ятий вхід якого підключений до виходу третього елемента OR 50; прямі Q-виходи другого 52, четвертого 54 і шостого 56 Dтригерів з'єднані з входами відповідних індикаторів 59, 61 і 63 і входами третього елемента OR 50. На Фіг. 4 показані часові діаграми загальної роботи пристрою: IN - поточна напруга на вході пристрою (вхідний сигнал); MP1 , MP2 і MP3 - поточна напруга, відповідно, на першому О1, третьому О3 і п'ятому О5 виходах очікуючого генератора 5 (задавальні імпульси прямокутної форми); iF , iON , iON - поточні струми, відповідно, через перший 6, другий 7 і третій 8 транзисторні ключі; iR та iR - поточні струми рекуперації, відповідно, через третій 20 і четвертий 21 діоди; iG - поточний струм через шунт 30 датчика струму 27; iOUT - поточний вихідний струм, що протікає через первинні обмотки імпульсних трансформаторів, причому iOUT iF iON iON iR iR . (1) Тут використані наступні умовні позначення: diF / dt і IFM - швидкість наростання переднього фронту і амплітуда, відповідно, першого (форсуючого) потужного імпульсу струму iF ; ION та 45 50 55 ION - значення амплітуд струмів, відповідно iON і iON подальших (підтримуючих) потужних імпульсів; IGM і ION - мінімально допустимі значення амплітуд, відповідно, форсуючого (першого) і підтримуючих (подальших) імпульсів струму управління тиристором; k T - коефіцієнт передачі імпульсних трансформаторів; t - поточне значення часу і t 0 , t1 , t 2 ,.. t 22 - часові точки відліку. На Фіг. 5 показані часові діаграми, що пояснюють роботу вузла моніторингу 13: DP1 і DP2 поточна напруга, відповідно, на другому O2 і четвертому O4 виходах очікуючого генератора 5 (додаткові імпульси прямокутної форми); 27 - поточна напруга на виході датчика струму 27 (контрольний сигнал); 43 , 44 , 45 і 46 - поточні напруги на виходах, відповідно, першого 43, другого 44, третього 45 i четвертого 46 порогових елементів (імпульси прямокутної форми); 47 i 48 - поточна напруга на виходах, відповідно, елемента NAND 47 і сьомого елемента затримки 48. Тут використані наступні умовні позначення: VL 43 , VL 44 ; VL 45 , VL 46 - нижні пороги 3 UA 113268 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 спрацьовування та VH43 , VH44 , VH45 , VH46 - верхні пороги спрацьовування відповідних порогових елементів; t D 35 , t D 36 , t D 37 и t D 38 - затримки часу, відповідно, першого 35, другого 36, третього 37 і сьомого 48 елементів затримки; tD6ON , t R 6 , t ON 6 і t D6OFF - час, відповідно, затримки включення, наростання струму включення, включення і затримки виключення першого транзисторного ключа 6; t11 , t12 , t13 , t14 , t 41 , t 4 2 , t 4 3 и t 81 - проміжні точки відліку часу. При побудові часових діаграм (Фіг. 4 і Фіг. 5) і при описі роботи пристрою, з метою спрощення, не враховувалися індуктивності силових ланцюгів до виводу OUT через їх малість відносно індуктивності силового ланцюга з імпульсними трансформаторами після виводу OUT. Пристрій для формування і контролю імпульсів сигналу управління послідовно з'єднаними тиристорами 1(1), 1(2) … 1(N) (Фіг. 1) готовий до роботи, якщо вимикач 26 включений і на другому вході І2 очікуючого генератора 5 заборонний сигнал відсутній, тобто сигнал INH має логічний рівень "0". Однополярне джерело живлення 11 виробляє позитивну напругу VF , необхідну для формування першого потужного імпульсу. Для формування наступних потужних імпульсів служить двополярне джерело живлення 12 з напругою VON і VON . При цьому напруга VF на порядок більша за модулем, ніж напруга VON або VON . Джерела живлення 11 і 12 знаходяться на потенціалі землі і ізольовані від ланцюгів управління транзисторних ключів 6, 7 і 8, які виконують функції імпульсних підсилювачів потужності. Через контакти вимикача 26 від однополярного 11 і двополярного 12 джерел живлення напруги VF , VON і VON подаються, відповідно, на перший 22, другий 23 і третій 24 конденсатори. Перший конденсатор 22, далі, через перший 14 і четвертий 17 резистори заряджає четвертий конденсатор 25 до напруги VF . Конденсатори 22, 23, 24 і 25 конструктивно розміщуються біля транзисторних ключів 6, 7 і 8 для виключення впливу індуктивностей проводів живлення на протікання комутаційних процесів. Тут тривалості комутацій при включенні і виключенні кожного транзисторного ключа визначаються, насамперед, величиною індуктивності навантаження і залежать, також, від швидкодії драйвера 10 і IGBT транзистора 9. Процес формування імпульсів сигналу управління тиристорами починається з моменту запуску очікуючого генератора 5, на перший вхід I1 якого для цього подають вхідний сигнал IN у вигляді прямокутного імпульсу (Фіг. 4, діаграма IN , інтервал t 0 t18 ). На першому О1, третьому О3 і п'ятому О5 виходах очікуючого генератора 5 формуються задавальні імпульси у вигляді сигналів MP1 , MP2 і MP3 . Перший задавальний імпульс (діаграма MP1 , інтервал t 0 t 2 ) з першого виходу О1 очікуючого генератора 5 надходить на вхід управління першого транзисторного ключа 6, який починає включатися у момент часу t1 (затримка початку включення дорівнює t1 t 0 ). Позитивна напруга VF однополярного джерела живлення 11 і напруга на четвертому конденсаторі 25 перетворюються за допомогою, відповідно, першого 14 і четвертого 17 резисторів в результуючу напругу, яка через перший транзисторний ключ 6 і вихід OUT прикладається до послідовно з'єднаних первинних обмоток імпульсних трансформаторів 28, 3(1), 3(2), … 3(N). Через перший транзисторний ключ 6 і первинні обмотки імпульсних трансформаторів на інтервалі t1 t 6 протікає перший потужний імпульс струму iF , який є також форсуючим імпульсом вихідного струму iOUT . Амплітуда IFM струму iF встановлюється першим резистором 14, а швидкість наростання переднього фронту diF / dt - спільно, першим резистором 14 і ланцюгом з четвертого конденсатора 25 і четвертого резистора 17. Після закінчення першого задавального імпульсу (діаграма MP1 , момент t 2 ) переривається управління першим транзисторним ключем 6, який починає вимикатися у момент часу t 4 (затримка початку виключення дорівнює t 4 t 2 ). При цьому струм iF через перший транзисторний ключ 6 знижується із значення IFM (момент t 4 ) до нуля (момент t 6 ). У момент часу t 4 частина струму iOUT обумовлена запасеною енергією в індуктивності ланцюга імпульсних трансформаторів 28, 3(1), 3(2),… 3(N), у вигляді струму рекуперації iR починає протікати і зростає через четвертий діод 21. Оскільки, до цього у момент часу t 3 на третьому виході О3 очікуючого генератора 5 був сформований другий задавальний імпульс (діаграма MP2 , інтервал t 3 t 7 ), то у момент часу t 5 починає включатися другий транзисторний ключ 7 (затримка початку включення дорівнює t 5 t 3 ). Під впливом позитивної напруги VON від двополярного джерела живлення 12 через другий резистор 15, другий транзисторний ключ 7 і перший діод 18 різко збільшується струм 4 UA 113268 C2 10 iON і одночасно знижується струм iR через четвертий діод 21 до нуля з подальшим викидом зворотного струму (до моменту t 6 ). Струм рекуперації iR на цьому інтервалі часу повертає частину енергії в негативну полярність джерела живлення 12, при цьому виключається небезпечне перенапруження на виводі OUT. Відбувається перемикання вихідного струму iOUT з першого транзисторного ключа 6 і четвертого діода 21 на другий транзисторний ключ 7 (діаграми iF , iR та iON , момент t 3 ). У момент часу t 6 напруга VON повністю прикладається до ланцюга послідовно сполучених другого резистора 15, другого діода 18, виводу OUT і первинних обмоток імпульсних трансформаторів 28, 3(1), 3(2), … 3(N). Через другий транзисторний ключ 7 формується другий потужний імпульс струму (діаграма iON , інтервал t 5 t 9 ), який є підтримуючою частиною вихідного струму iOUT . Другий резистор 15 визначає 15 амплітуду ION імпульсу струму iON і знижує кидки струму через другий транзисторний ключ 7. Перший діод 18 блокує протікання струму через другий транзисторний ключ 7 у зворотному напрямі провідності при включенні першого транзисторного ключа 6. У момент часу t 7 другий задавальний імпульс переривається і починає вимикати другий транзисторний ключ 7, який на інтервалі t 8 t 9 знижує струм iON з величини ION до нуля. На інтервалі часу t 8 t10 частина 5 струму iOUT обумовлена запасеною енергією в індуктивності ланцюга імпульсних трансформаторів 28, 3(1), 3(2), … 3(N), також протікає через четвертий діод 21 у вигляді струму рекуперації iR , який передає частину енергії на негативну полярність джерела живлення 12. На виході OUT перший і другий потужні імпульси струмів iF і iON на інтервалі t1 t10 20 підсумовуються без часової паузи в імпульс струму iOUT (з урахуванням струму iR ), що включає форсуючу і підтримуючу частини. У момент часу t11 , коли струми iON , iR та iOUT досягають значень, близьких до нуля, на п'ятому виході О5 очікуючого генератора 5 формується третій задавальний імпульс (діаграма MP3 , інтервал t11 t13 ), який включає третій транзисторний ключ 8 у момент часу t12 (затримка початку включення дорівнює t12 t11 ). В 25 результаті цього негативна напруга VON двополярного джерела живлення 12 прикладається до ланцюга послідовно з'єднаних другого діода 19, третього резистора 16, виводу OUT і первинних обмоток імпульсних трансформаторів 28, 3(1), 3(2),… 3(N). Через третій транзисторний ключ 8 формується третій потужний імпульс струму негативної полярності (діаграми iON , інтервал t12 t15 ). Третій резистор 16 задає амплітуду ION імпульсу струму iON негативної полярності і знижує кидки струму через третій транзисторний ключ 8. Другий діод 19 є баластним і забезпечує рівність амплітуд ION і ION вихідного струму iOUT , що протікає під 30 впливом напруги VON і VON двополярного джерела живлення 12. Тут, другий 15 і третій 16 резистори мають рівні значення опорів. У момент часу t13 третій задавальний імпульс закінчує управління третім транзисторним ключем 8, який у момент часу t14 починає вимикатися 35 (затримка початку виключення дорівнює t14 t13 ), знижуючи на інтервалі t14 t15 модуль струму iON з величини ION нуля. На інтервалі часу t14 t16 частина струму iOUT , обумовлена запасеною енергією в індуктивності ланцюга імпульсних трансформаторів 28, 3(1), 3(2), … 3(N), у вигляді струму рекуперації iR , аналогічно, протікає через третій діод 20 в однополярне джерело живлення 11 (діаграма iR , інтервал t14 t16 ), передаючи йому частину енергії. Третій 40 потужний імпульс струму iON негативної полярності (з урахуванням струму рекуперації iR ) підсумовується на виході OUT (діаграма iOUT , інтервал t12 t16 ) з першим і другим потужними імпульсами струмів iF та iON . До моменту часу t17 струми iON , iR та iOUT мають значення, близькі до нуля. У цей момент часу на третьому виході О3 задавального генератора 5 формується четвертий задавальний імпульс (діаграма MP2 , інтервал t17 t19 ), який включає 45 другий транзисторний ключ 7 і т.д. Не дивлячись на те, що вхідний сигнал IN закінчується у момент часу t18 , четвертий задавальний імпульс продовжується і закінчується у момент часу 50 t19 . Потім, остаточно, формується п'ятий задавальний імпульс на п'ятому виході О5 очікуючого генератора 5 (діаграма MP3 , інтервал t 20 t 21 ). За будь-якої тривалості вхід О5 очікуючого генератора 5. Поточні струми iF , iON , iON та iR підсумовуються на виводі OUT в струм iOUT , який протікає через первинні обмотки імпульсних трансформаторів 28, 3(1), 3(2),… 3(N) у 5 UA 113268 C2 вигляді потужних різнополярних імпульсів. При цьому перший імпульс струму iOUT завжди позитивний, а останній імпульс - негативний. Такий алгоритм роботи пристрою забезпечує перемагнічування сердечників імпульсних трансформаторів по повній петлі гістерезису. Потужні різнополярні імпульси вихідного струму iOUT передаються з урахуванням коефіцієнта 5 трансформації k T на вторинні обмотки імпульсних трансформаторів 3(1), 3(2),… 3(N), потім, відповідно, через випрямлячі 4(1), 4(2), … 4(N) перетворюються в однополярні імпульси струмів iG1 , iG2 , … iGN для управління тиристорами 1(1), 1(2), … 1(N). У датчику струму 27 потужні різнополярні імпульси струму і iOUT , також, надходять через імпульсний трансформатор 28 (з урахуванням коефіцієнта трансформації k T ) і випрямляч 29 на шунт 30 у вигляді струму iG 10 15 20 25 30 35 40 (діаграма iG k T , інтервал t1 t 22 ). На шунті 30 і, відповідно, на виході датчика струму 27 формується контрольний сигнал у вигляді напруги: 1 27 iG R30 iOUT R30 , (2) kT де R30 - опір шунта 30. Оскільки імпульсні трансформатори 28, 3(1), 3(2), … 3(N), а також випрямлячі 30, 4(1), 4(2), … 4(N), ідентичні за схемою і конструкцією, то і струми через шунт 30 і через управляючі р-n переходи тиристорів практично співпадають: iG iG1 iG2 ... iGN . Незначний вплив на форму струмів управління iG1 , iG2 , … iGN мають вольтамперні характеристики управляючих р-n переходів тиристорів 1(1), 1(2), … 1(N). При цьому менш якісні імпульси струму управління формуються для тиристора, у якому вольтамперна характеристика управляючого р-n переходу має вигляд, наприклад, близький до вольтамперної характеристики послідовного ланцюга із резистора і стабілітрона. Це можна врахувати в датчику струму 27, якщо включити стабілітрон (показаний на Фіг. 1 пунктирною лінією) послідовно з шунтом 30, який, у такому разі, повинен поєднувати функції вимірювання і, частково, моделі управляючого р-n переходу тиристора. З виходу датчика 27 контрольний сигнал 27 пропорційний струму iG і струмам iG1 , iG2 , … iGN управління тиристорами 1(1), 1(2), … 1(N), надходить на сьомий вхід I7 вузла моніторингу 13. На перший І1, третій І3 і п'ятий I5 входи вузла моніторингу 13 надходять з відповідних виходів очікуючого генератора 5 задавальні імпульси у вигляді сигналів MP1 , MP2 і MP3 , відповідно. На другий 12, четвертий 14 і шостий 16 входи вузла моніторингу 13 надходять з відповідних виходів очікуючого генератора 5 додаткові сигнали, відповідно, DP1 , DP2 і DP3 , які отримані з попередніх сигналів MP1 , MP2 та MP3 шляхом їх затримки. По кожному задавальному імпульсу з відповідним додатковим імпульсом вузол моніторингу 13 визначає параметри відповідного імпульсу контрольного сигналу 27 , порівнює ці параметри з допустимими значеннями і підтверджує якість імпульсів управління, формуючи на першому О1 і другому входах О2 сигнали INH та OFF у вигляді "0". Робота очікуючого генератора 5 (Фіг. 2) здійснюється за відсутності на його другому вході І2 заборонного сигналу. В цьому випадку сигнал INH у вигляді "0" надходить на R-входи другого 32, третього 33 і четвертого 34 одновібраторів і через інвертор 41 у вигляді "1" на D-вхід першого одновібратора 31 і забезпечує готовність цих одновібраторів, окрім третього 33, до запусків. При подачі на перший вхід І1 очікуючого генератора 5 вхідного сигналу IN у вигляді прямокутного імпульсу (Фіг.4, діаграма IN , інтервал t 0 t18 ) формується сигнал "1" на D-вході третього одновібратора 33, який також стає готовим до запуску. У момент часу t 0 від переднього фронту вхідного сигналу IN запускається по С-входу перший одновібратор 31, на виході якого і на першому виході О1 очікуючого генератора 5 формується перший задавальний імпульс у вигляді прямокутного імпульсу (діаграма MP1 , інтервал t 0 t 2 ). Цей імпульс надходить через перший елемент затримки 35 через час, рівний t 3 t 2 , на С-вхід другого 45 одновібратора 32 і у момент часу t 3 запускає його заднім фронтом. На виході другого одновібратора 32 формується прямокутний імпульс, який надходить через перший елемент OR 42 на третій вихід О3 очікуючого генератора 5 у вигляді другого задавального імпульсу (діаграма MP2 , інтервал t 3 t 7 ). Цей імпульс, далі, надходить через третій 37 і четвертий 38 елементи затримки через час, рівний t11 t 7 , на С-вхід четвертого одновібратора 34, 50 запускаючи його заднім фронтом. У момент часу t11 четвертий одновібратор 34 формує на своєму виході і на п'ятому виході О5 очікуючого генератора 5 третій задавальний імпульс 6 UA 113268 C2 (діаграма MP3 , інтервал t11 t13 ). Цей імпульс надходить через п'ятий 39 і шостий 40 елементи затримки через час, рівний t17 t13 , на С-вхід третього одновібратора 33 і запускає його заднім 5 фронтом. У момент часу t17 третій одновібратор 33 формує прямокутний імпульс, який надходить через перший елемент OR 42 на третій вихід О3 очікуючого генератора 5 у вигляді четвертого задавального імпульсу (діаграма MP2 , інтервал t17 t19 ). І т. д. При знятті вхідного сигналу IN знімається сигнал "1" з D-входу третього одновібратора 33, який виходить з режиму готовності, і його запуск блокується. Але якщо він вже запустився (діаграми IN та MP2 , 10 15 20 25 30 35 40 45 50 момент часу t18 ), то після нього запускається четвертий одновібратор 34, і після цього очікуючий генератор 5 припиняє формування задавальних імпульсів. Виключенням є той випадок, коли на другому вході 12 задавального генератора 5 з'являється заборонний сигнал INH у вигляді "1". Тоді, одночасно, другий 32, третій 33 і четвертий 33 одновібратори скидаються в стан "0" по R-входу, а перший одновібратор 31 виходить з режиму готовності по Dвходу і його запуск блокується сигналом "0". Робота вузла моніторингу 13 (Фіг. 3) полягає в наступному. Контрольний сигнал 27 з сьомого входу 17 вузла моніторингу 13 надходить на входи порогових елементів 43…46, що мають верхній і нижній пороги спрацьовування, різниця яких дорівнює величині гістерезису. Верхні пороги спрацьовування першого 43, другого 44, третього 45 і четвертого 46 порогових елементів налаштовані на напруги, відповідно: VH43 0.1 IGM R30 , (3) VH44 0.9 IGM R30 , (4) VH45 IGM R30 і (5) VH46 IGOM R30 , (6) де IGM і IGON - мінімально допустимі амплітуди, відповідно, форсуючого і підтримуючого імпульсів струму управління для тиристора (довідкові параметри). Нижні пороги спрацьовування першого 43 і другого 44 порогових елементів визначаються величиною гістерезису, який встановлюється більше напруги перешкод. Нижні пороги спрацьовування третього 45 і четвертого 46 порогових елементів налаштовані на напруги, відповідно: VL 45 0.5 (IGM IGON ) R30 , (7) VL 46 0.5 IGON R30 . (8) Сьомий елемент затримки 48 налаштований на час tD48 0.8 IGM /( di G / dt ) , (9) де di G / dt мінімально допустима швидкість наростання переднього фронту форсуючого імпульсу (довідковий параметр). Наприклад, тиристори для фазового управління (РСТ) фірми ABB мають IGM 2A і diG / dt 2A / s , тоді час затримки t D48 0.8 2A /( 2A / s) 0.8s . Тут, час затримки t D 48 дорівнює максимально можливому тимчасовому інтервалу вимірювання tM . Перед початком роботи пристрою за допомогою сигналу SR перший 51, третій 53, п'ятий 55 і сьомий 57 D-тригери встановлюються в стан "1", а другий 52, четвертий 54 і шостий 56 Dтригери - в стан "0". При цьому відсутні свічення індикаторів 58…64 і сигнали INH і OFF на першому О1 і другому О2 виходах вузла моніторингу 13. Вказані стани D-тригерів 51…57 не змінюються протягом всієї роботи пристрою за умови, що значення амплітуди, тривалості кожного імпульсу і швидкості наростання переднього фронту першого імпульсу контрольного сигналу знаходяться в межах допустимих значень. В процесі експлуатації можливі випадки, коли пристрій формує імпульси сигналу управління з недостатньою для тиристорів крутизною фронту форсуючого (першого) імпульсу. Таке можливе з ряду причин: несправності в драйвері 10 першого транзисторного ключа 6; старіння першого 22 і четвертого 25 конденсаторів, першого 14 і четвертого 17 резисторів; не санкціонована зміна довжини проводів, що з'єднують вивід OUT з високовольтним кабелем 2; обрив у вторинному ланцюзі будь-якого імпульсного трансформатора, наприклад, при пробої резервного тиристора; зниження напруги VF однополярного джерела живлення 11, і т.д. Перевірка швидкості наростання фронту першого імпульсу контрольного сигналу (діаграма 27 на Фіг. 5) для своєчасного формування заборонного сигналу здійснюється таким чином. При 27 VH43 спрацьовує перший пороговий елемент 43 (діаграми 27 і 43 , момент t11 ), який реагує на мінімальний рівень контрольного сигналу 27 відповідно до виразу (3). Другий 7 UA 113268 C2 пороговий елемент 44 спрацьовує при 27 VH43 (діаграми 27 і 44 , момент t12 ) і встановлює на D-вході сьомого D-тригера 57 сигнал "1". Перший задавальний імпульс (діаграма MP1 , 5 інтервал t 0 t 2 ) з першого входу 11 очікуючого генератора 5 і сигнал 43 у вигляді "1" з виходу першого порогового елемента 43 надходять на входи елемента NAND 47, на виході якого формується інверсний імпульс (діаграма 47 , інтервал t11 t 2 ). Цей імпульс сьомим елементом затримки 48 зрушується за часом на величину t D 48 (діаграма 48 , інтервал t1 4 t 41 ). У момент часу t14 передній фронт інверсного імпульсу сигналу 48 з виходу сьомого елемента затримки 48 по С-входу встановлює сьомий D-тригер 57, не змінюючи його первинного стану "1". На Фіг. 5 t12 t11 t D48 , тоді з урахуванням виразів (3), (4) і (9) маємо 10 15 20 25 30 35 40 45 50 VH44 VH43 V VH43 H44 di G / dt . (10) R30 ( t12 t11 ) R30 t D 48 Якщо ж у момент часу t14 контрольний сигнал 27 V44 , то сьомий D-тригер 57 буде встановлений в стан "0". В цьому випадку сигнал "1" з інверсного Q-виходу сьомого D-тригера 57 надійде на сьомий індикатор 64, який висвітить сигнал “ di G / dt ”, що швидкість зміни фронту менше мінімально допустимого значення di G / dt і через другий елемент OR 49 - на перший вихід О1 вузла моніторингу 13 у вигляді заборонного сигналу INH. Перевірка форсуючого імпульсу сигналу управління за величиною амплітуди необхідна для забезпечення надійного включення тиристорів 1(1 … N), а також для своєчасного блокування підтримуючих імпульсів при зникненні форсуючого імпульсу. Зникнення форсуючого імпульсу можливе при втраті керованості першого транзисторного ключа 6, наприклад, через несправність драйвера 10, при зникненні напруги VF однополярного джерела живлення 11 через його несправність і з інших причин. Для цього поточне значення першого імпульсу контрольного сигналу 27 порівнюють з рівнем VH45 третього порогового елемента 45, який при 27 V45 (на Фіг. 5 - момент t13 ) формує сигнал "1" на D-вході першого D-тригера 51. Фіксацію результату порівняння здійснюють у момент часу t 2 заднім фронтом першого задавального імпульсу (діаграма MP1 ), що впливає на С-вхід першого D-тригера 51, який, в нашому прикладі, залишається в початковому стані "1". Якщо ж у момент часу t 2 27 V45 , то перший D-тригер 51 переходить зі стану "1" в "0". На інверсному Q-виході першого D-тригера 51 з'являється сигнал "1", який викличе свічення " IGM " першого індикатора 58 і, надходячи через другий елемент OR 49, сформує заборонний сигнал INH на першому виході О1 вузла моніторингу 13. Заборонний сигнал INH в очікуючому генераторі 5 блокує по R-входу одновібратори 32, 33 і 34. Формування всіх подальших задавальних імпульсів і, відповідно, підтримуючих імпульсів не відбувається. Тривалість першого імпульсу контрольного сигналу 27 і, відповідно, форсуючого імпульсу перевіряється (Фіг. 5) відносно часу t 4 3 закінчення першого додаткового імпульсу сигналу DP1 , отриманого шляхом зсуву першого задавального імпульсу сигналу MP1 першим 35 і другим 36 елементами затримки очікуючого генератора 5 (Фіг. 2) на час t D35 t D36 . Момент часу t 4 3 відповідає моменту гарантованого виключення першого транзисторного ключа 6. Така перевірка необхідна, насамперед, для визначення справності першого транзисторного ключа 6. З другого входу 12 вузла моніторингу 13 перший додатковий імпульс надходить на С-вхід другого D-тригера 52 і заднім фронтом (діаграма DP1 , момент t 4 3 ) проводить його установку. Оскільки у цей момент часу 27 V45 , то сигнал 45 на виході третього порогового елемента 45 і, відповідно, на D-вході другого D-тригера 52 дорівнює "0". В результаті другий D-тригер 52 встановлюється в початковий стан "0". Якщо відбудеться пробій першого транзисторного ключа 6, то поточне значення першого імпульсу контрольного сигналу 27 в момент часу t 4 3 не знизиться нижче порогового значення VL 45 Тоді другий D-тригер 52 перейде зі стану "0" в "1". При цьому сигнал "1" з прямого Q-виходу другого D-тригера 52 надійде на вхід другого індикатора 59 для аварійної індикації " t p (IGM ) ", а через третій 50 і, потім, через другий 49 елементи OR, надійде, відповідно, на другий О2 і перший 01 виходи вузла моніторингу 13. Формуватимуться заборонні сигнали INH і OFF. Заборонний сигнал INH блокує задавальні імпульси сигналів MP1 , MP2 і MP3 очікуючого генератора 5. При цьому закриваються другий 8 UA 113268 C2 5 7 і третій 8 транзисторні ключі. Запобігається наскрізний струм через третій транзисторний ключ 8. Сигнал OFF впливає на вимикач 26, який знімає живлення з транзисторних ключів 6, 7 і 8, виключаючи тривалу дію напруги VF однополярного джерела живлення 11 на транзисторні ключі 6, 7, 8 і інші елементи силового ланцюга. У очікуючому генераторі 5 другий одновібратор 32 запускається у момент часу t 3 до момента часу t 4 3 , коли перевіряється тривалість першого імпульсу контрольного сигналу 10 15 20 25 30 35 40 45 50 27 . Тому до появи заборонного сигналу INH другий одновібратор 32 формуватиме на інтервалі t 3 t 43 другий задавальний імпульс, від якого короткочасно включиться другий транзисторний ключ 7. Виникнення пробою першого транзисторного ключа 6 не впливає на процес комутації другого транзисторного ключа 7, оскільки другий діод 18 залишається зміщеним по напрузі у зворотному напряму провідності. Далі, перевіряються параметри другого, третього і т. д. імпульсів контрольного сигналу 27 : амплітуда і тривалість. Це необхідно для виключення не якісних підтримуючих імпульсів сигналу управління тиристорами, а також для своєчасного визначення цілісності другого 7 і третього 8 транзисторних ключів. Для цього сигнал 27 подають на вхід четвертого порогового елемента 46, який формує сигнал 46 у вигляді "0" при 27 VL 46 і у вигляді "1" - при 27 VH46 , тут значення VL 46 і VH46 відповідають виразам (8) і (6). Сигнал 46 з виходу четвертого порогового елемента 46 надходить на D-входи третього 53, четвертого 54, п'ятого 55 і шостого 56 Dтригерів, які встановлюються в стан "0" або "1" імпульсами сигналів, відповідно, MP2 , DP2 , MP3 і DP3 , що надходять з входів, відповідно, І3, I4, I5 та I6 вузла моніторингу 13. Третій 53 і п'ятий 55 D-тригери забезпечують перевірку амплітуд, відповідно, парних і непарних, починаючи з третього, імпульсів контрольного сигналу 27 шляхом фіксації значень сигналу 46 в моменти формування заднього фронту задавальних імпульсів сигналів MP2 і MP3 , відповідно. Якщо в процесі перевірки D-тригери 53 і 55 переходять з початкового стану "1" в стан "0", то на їх інверсних Q-виходах формуватимуться сигнали "1". Це викличе свічення " IGON " третього 60 і свічення " IGON " п'ятого 62 індикаторів, відповідно, а також через другий елемент OR 49 сформується заборонний сигнал INH на першому виході О1 вузла моніторингу 13. Четвертий 54 і шостий 56 D-тригери забезпечують перевірку тривалостей, відповідно, також, парних і непарних, починаючи з третього, імпульсів контрольного сигналу 27 , але шляхом фіксації значень сигналу 46 у моменти формування заднього фронту додаткових імпульсів сигналів DP2 та DP3 , відповідно. Ці сигнали DP2 і DP3 отримані із сигналів MP2 та MP3 шляхом їх зсуву на час t D 37 і t D 39 , відповідно, за допомогою третього 37 і п'ятого 39 елементів затримки очікуючого генератора 5. Якщо в процесі перевірки D-тригери 54 і 56 переходять з початкового стану "0" в стан "1", то на їх прямих Q-виходах формуватимуться сигнали "1". Це викличе свічення " t p (IGON ) " четвертого 61 і свічення " t p (IGON ) " шостого 63 індикаторів, відповідно, а також через третій 50 і, потім, через другий 49 елементи OR сформуються сигнали OFF і INH на другому О2 і першому O1 виходах, відповідно, вузла моніторингу 13. У очікуючому генераторі 5 додаткові імпульси сигналів DP2 і DP3 , відповідно, надходять на третій 33 і четвертий 34 одновібратори через четвертий 38 і шостий 40 елементи затримки з часом t D 38 і t D 40 , які забезпечують запас за часом для блокування одновібраторів 33 і 34 заборонним сигналом INH. На Фіг. 5 показана діаграма першого і другого імпульсів контрольного сигналу 27 , як єдиного цілого. Процес контролю амплітуди другого імпульсу управління тиристором підтримуючої частини здійснюють за відповідною частиною імпульсу сигналу 27 на інтервалі часу ( t 43 t 81 ) . Для цього другий задавальний імпульс (діаграма MP2 , інтервал ( t 3 t 7 ) ) з третього входу І3 вузла моніторингу 13 заднім фронтом встановлює по С-входу третій Dтригер 53 в стан, відповідний рівню сигналу 46 на його D-вході. Оскільки на Фіг. 5 у момент часу t 7 27 V , то четвертий пороговий елемент 46 формує сигнал 46 у вигляді "1". Третій H 46 D-тригер 53 не змінює початковий стан "1". Перевірку тривалості другого імпульсу контрольного сигналу 27 i, відповідно, другого імпульсу управління здійснюють у момент часу t 81 четвертим D-тригером 54, на С-вході якого формується задній фронт другого додаткового імпульсу сигналу MP2 . У нашому прикладі нульовий рівень сигналу 46 у момент часу t 81 9 UA 113268 C2 5 впливає на D-вхід четвертого D-тригера 54, який не змінює свого початкового стану "0", оскільки 27 VL 46 . Даний приклад реалізації пропонованого способу, на думку авторів, є найбільш оптимальним. Хоча можуть бути і більш досконалі, як по виконанню очікуючого генератора 5 або вузла моніторингу 13, так і по силовій частині пристрою. Функції очікуючого генератора 5 і вузла моніторингу 13 можуть бути реалізовані, також, за допомогою програмованих мікропроцесорів. 10 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 1. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором, який полягає в тому, що від вхідного сигналу почергово формують задавальні імпульси, які підсилюють в більш потужні імпульси, останні підсумовують і перетворюють в імпульси сигналу управління тиристором; крім того, більш потужні імпульси, отримані до або після підсумовування, перетворюють в імпульси контрольного сигналу; формують заборонний сигнал, який відрізняється тим, що здійснюють моніторинг параметрів кожного або принаймні першого імпульсу контрольного сигналу протягом часу формування відповідного задавального імпульсу і часової паузи до моменту безпечного формування наступного задавального імпульсу; під час моніторингу параметри імпульсу контрольного сигналу вимірюють і порівнюють або безпосередньо порівнюють, з допустимими значеннями параметрів, заданих відповідно до параметрів імпульсу сигналу управління тиристором, і, якщо параметри імпульсу контрольного сигналу не збігаються з допустимими значеннями параметрів, то заборонним сигналом блокують задавальні імпульси. 2. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1, який відрізняється тим, що вимірюють амплітуду імпульсу контрольного сигналу і порівнюють її із заданими допустимими значеннями амплітуди. 3. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1, який відрізняється тим, що порівнюють поточне значення імпульсу контрольного сигналу із заданими допустимими значеннями амплітуди у момент часу, коли формують задній фронт задавального імпульсу. 4. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1 або п. 2, або п. 3, який відрізняється тим, що вимірюють швидкість наростання переднього фронту першого імпульсу контрольного сигналу і порівнюють її із заданою мінімально допустимою швидкістю наростання фронту. 5. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1 або п. 2, або п. 3, який відрізняється тим, що від моменту часу, коли поточне значення першого імпульсу контрольного сигналу перевищує нижній поріг, пропорційний 0,1 IGM , відлічують час інтервалу вимірювання tM , який задають відповідно до виразу 0.8 IGM , di G / dt і у момент закінчення часу інтервалу зміни tM порівнюють поточне значення першого імпульсу контрольного сигналу з верхнім порогом, пропорційним 0,9 IGM , тут, IGM і di G / dt - мінімально допустимі значення, відповідно, амплітуди і швидкості наростання переднього фронту для першого імпульсу сигналу управління тиристором. 6. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1 або п. 2, або п. 3, або п. 4, або п. 5, який відрізняється тим, що тривалість імпульсу контрольного сигналу порівнюють з тривалістю відповідного задавального імпульсу. 7. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 1 або п. 2, або п. 3, або п. 4, або п. 5, який відрізняється тим, що від моменту часу, коли формують задній фронт задавального імпульсу, відлічують часову паузу, необхідну для спаду імпульсу сигналу управління тиристором до заданого безпечного рівня, і у момент закінчення часової паузи порівнюють поточне значення імпульсу контрольного сигналу із заданим безпечним рівнем. 8. Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором за п. 6 або п. 7, який відрізняється тим, що, при формуванні заборонного сигналу, останнім, додатково, блокують посилення задавальних імпульсів за живленням. t M 45 50 55 10 UA 113268 C2 11 UA 113268 C2 12 UA 113268 C2 13 UA 113268 C2 14 UA 113268 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 15
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: H01L 29/00, H02M 1/08
Мітки: спосіб, тиристором, формування, сигналу, управління, імпульсів, контролю
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/17-113268-sposib-formuvannya-i-kontrolyu-impulsiv-signalu-upravlinnya-tiristorom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб формування і контролю імпульсів сигналу управління тиристором</a>
Попередній патент: Спосіб лікування гострої емпієми плеври, ускладненої бронхоплевральними норицями
Наступний патент: Змішувальний пристрій