Система импульсно-фазового управления (СИФУ) служит для формирования нормированных по амплитуде импульсов управления, распределение их по фазам регулятора, изменение фазового угла этих импульсов в функции входного напряжения.

По принципу действия разделяют горизонтальные, вертикальные и цифровые СИФУ.

При горизонтальном управлении управляемый импульс формируется из синусоидального напряжения, фаза которого изменяется относительно напряжения анодного питания тиристора. Обычно для этого используется мостовой фазовращатель, который смещает по горизонтали диаграмму синуса фазового напряжения на заданном α. С горизонтального управления не принимается широко из-за малой точности и нестабильности.

При вертикальном управлении используется принцип сравнения опорного и пилообразной или другой формы с постоянным входным сигналом. В момент их = происходит формирование импульса управления. Фазу этого импульса можно регулировать, изменяя величину управляющего входного сигнала.

Функциональная схема 1 канального СИФУ.

Рис. 2.13

СУ – синхронизирующее устройство – формируется сигнал запуска ГПН синхронной (синфазной) с фазным напряжением анодного питания тиристора. Практически - выполняет роль выпрямителя.

ГПН – генератор пилообразного напряжения. Практически – это разрядно - зарядная  – цепь с генератором тока и ключом (транзисторным).

К – компаратор – формирует импульсы с переменной длительностью, фронт которых появляется в момент равенства  и . Практически – это пороговый компаратор на ИС или ОУ.

ДЦ – дифференциальная цепь – выделяет передний фронт импульса  в виде коротких импульсов. Практически – это дифференциальная  – цепь с диодом.

а)                                           б)

Рис. 2.14

Рис. 2.15

УМ – усилитель мощности – обеспечивает необходимый уровень импульсного тока для запуска последующих устройств. Практически – силовой транзисторный ключ с общим электроном.

УГР – устройство гальванической развязки. Отделяет беспроводной связью слаботочные цепи от силовых цепей. Практически – импульсный трансформатор или оптоэлектронная пара.

 Принцип действия СУ формирует импульсы с длительностью , являющиеся началом отсчета фазового угла α. В результате сравнения напряжения , синхронизированного с  и , на выходе компоратора формируется прямоугольный импульс с регулируемым положением переднего фронта. Фронт выделяется ДЦ в виде коротких импульсов, которые после усиления и формирования амплитуды поступают на УТР и выход СИФУ.

Зависимость – прямая линейная.

Реальная характеристика  может отличаться от линейной из-за нелинейного закона заряда конденсатора в ГПН.

Диапазон регулирования α в реальной схеме СИФУ < π. На этот диапазон влияют длительность , задний фронт пилообразного , порог чувствительности компаратора. В практических схемах СИФУ вводят специальные ограничения регулирования диапазона α для исключения влияния индуктивной составляющей нагрузки ТРН. Кроме того, изменения опорного сигнала  может быть обратным (инвертированным) и нелинейным для получения прямой и линейной результирующей зависимости СИФУ + ТРН.

Рис. 2.16                                   Рис. 2.17