2. Блок формування імпульсів керування

Формування імпульсів керування здійснюється у блоках формування імпульсів (БФІ), що складаються із генераторів імпульсів (іноді їх називають пік – генераторами), підсилювачів та пристроїв передавання імпульсів на тиристори. Найпоширенішими схемами формування імпульсів є R-C генератори, що використовують особливості форми струму “заряду - розряду” конденсатора, блокінг – генератори, мультивібратори, електромагнітні генератори (пік – дроселі, пік – трансформатори), генератори на основі аналогових чи дискретних мікросхем. На рис. 2.1 а зображена схема R-С генератора імпульсів.

Імпульс керування формується на резисторі R₁ (рис. 2.1, а) від проходження струму розряду конденсатора C у момент увімкнення транзистора VТ, що працює у ключовому режимі. Транзистор VТ переходить до стану великої провідності (R_ЕК0), коли на його базу подається напруга від фазозсувного пристрою. Заряджання конденсатора здійснюється від незалежного джерела постійної напруги U₌ через резистор R₂ під час закритого стану VТ (R_ЕК). Форма імпульсу, що подається на електрод керування ЕК, зображена на рис. 2.1 б. На цьому ж рисунку наведена форма і величина необхідного імпульсу і_керн прямокутної форми. Оскільки реальний і_кер>і_керн, то відбудеться надійне увімкнення тиристора.

Рис. 2.1. Схема R-C генератора (а) та форма і значення необхідного імпульсу керування і_керн (б)

Схема блокінг – генератора, який формує прямокутні імпульси керування, та часові діаграми процесу формування імпульсів керування зображені на рис. 2.2.

Керування моментом увімкнення транзистора VТ здійснюється напругою, що формується у ФЗП. Складовою частиною ФЗП є нуль-орган (компаратор), у якому порівнюється змінна напруга u_м з опорною напругою U_y (напругою уставки). Вихідний сигнал з ФЗП з’явиться коли від’ємне значення напруги u_м перевершить напругу уставки U_y. Як видно з рис. 2.2 б, вихідний сигнал з ФЗП з’явиться у проміжку часу ₁-₂. В момент часу ₁ транзистор VТ відкривається і напруга u_к на переході “колектор - емітер” зменшується до 0. Наявність додатнього зворотного зв’язку через обмотку W₃₃ сприяє пришвидшенню увімкнення VТ, що забезпечує необхідну крутість переднього фронту імпульсу u_кер. У момент часу ₃, коли струми бази та колектора VТ починають зменшуватися, змінюється полярність ЕРС обмотки W₃₃, що сприяє пришвидшенню закривання транзистора. Транзистор миттєво

Рис. 2.2. Схема блокінг-генератора (а) та часові діаграми (б) формування імпульсів керування

переходить до стану насичення (R_ЕК). Тому імпульс керування має велику крутість. Діоди VD1, VD2 забезпечують подавання імпульса лише додатньої полярності на електроди керування тиристорів VS.

Розглянуті вище схеми блоку формування імпульсів застосовувались (і ще сьогодні експлуатуються) у статичних перетворювачах старого покоління. Нові покоління схем керування будуються на логічних елементах (логічного додавання, множення, заперечення тощо), схемах аналогового та дискретного перетворення сигналів, тригерах тощо. Більшість цих схем застосовуються в інтегральному виконанні. Окремі елементи таких блоків вивчаються у відповідних розділах курсу “Промислова електроніка”.