Устройство для управления регулятором напряжения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ.УПРАВЛЕНИЯ ;РЕГУЛЯТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее усилители мсяцности, выходы KOTOI%IX предназначены для подключения к управляющим входам противотактных ключей инвертора, а также фазосдвиГсцощие блоки, синхронизирующие входы которых сое цинены с выходом згшакхцего генератора, а управляющие входы с задающим ыкоясял регулятора, о тличающееся тем, что, с целью упрс цёния и повышения надежности , оно снабжено двумя элементами НЕ, один из выходов задгиощего генератора подключен к клеммам питания усилителей мощности, ключевые элементы каждого из которых выполнены на базе ключей с двусторонней проводимостью , причем lyc упЁ авляющие входы , один непосредственно, а .второй (П через элемент НЕ, подключены к выходу соответствующего фазосдвигающего блока.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

П9) (Н) Д(Я) Н 02 P 13 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

5 1б

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3325283/24-07 (22) 31.07.81 (46) 30.03 ° 83. Бюл. Р 12 (72) С.К. Земан, Г.A. Клейманов и Ю.М. Шпак.(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621. 316. 727 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 689681. кл. Н 02 Р 13/14, 1979.

2. Кобзев A.Â. Многозвенная импульсная модуляция. Новосибирск, Наука, 1979, с. 142, рис. 3,32. (54)(57) УСТРОИСТВО ЦЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

РЕГУЛЯТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее усилители мощности, выходы которых предназначены для подключения к управляющим входам противотактных ключей инвертора, а также фаэосдвигающие блоки, синхронизнрующие входы которых соединены с выходом задающего генератора, а управляющие входыс задающим выходом регулятора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надеж.ности, оно снабжено двумя элементами

НЕ, адин из выходов задающего генератора подключен к клеммам питания усилителей мощности, ключевые элементы каждого иэ которых выполнены на базе ключей с двусторонней проводимостью, причем их управляющие вхо- щ ды, один непосредственно, а второй через элемент НЕ, подключены к выхо-. ду.соответствующего фазосдвигающего блока. с

1008878

Изобретение. относится к .электротехнике, в частности к преобразователям и регуляторам напряжения.

ИзвестЕн регулятор переменного напряжения со звеном нысокой частоты, содержащий модулятор, демодулятор и блок управления с задающим генератором (1) .

Недостаток данного устройства— низкая надежность.

Наиболее близок к предлагаемому регулятор напряжения, состоящий из схем сравнения и формирования. Схема сравнения содержит нуль-органы, генератор линейно-нарастающего и линейно падающего пилообразного напри- 15 жения, а также источник опорного напряжения, уровень которого определяет очередность работы нуль-органов. Схема формирования содержит IK-триггеры, входы которых через логические элементы соединены с выходами нуль-органов, а выходы подключены к усилителям мощности, которые через трансформаторы связаны с силовой ячейкой на транзисторах.

Устройство обеспечивает регулирова-: ние в двух зонах P2g

Недостатками известного регулятора являются сложность и невысокая надежность, так как устрбйство содержит ведомый генератор на базе усилителей мощности и IK-триггеры на их входе, формирователь блокирующих импульсов и логические элементы на входе IK-триггеров, которые обеспечивают нужную фазу работы последних по их З5 счетному входу при отсутствии напряжения на входах нуль-органов фазосдвигающих устройств.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности устройства уп- 4Р равления регулятором напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления регулятором напряжения .снабжено двумя элементами НЕ, один из выходов задающего генератора подключен к клеммам питания усилителей мощности, ключевые элементы каждого из которых выполнены на базе ключей с двусторонней проводимостью, причем их управляющие входы, один непосредстненно, а второй через элемент НЕ, подключены к выходу соотнетствующего фазосдвигающего блока, На фиг.1 приведена функциональная схема устройства управления регулятором напряжения; на фиг.2 — схема инверторной ячейки; на фиг.3-5 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство управления регулятором 6О напряжения содержит усилители 1 и 2 мощности, выполненные на ключевых элементах 3 — б, к клеммам питания которых подключен один из выходов задающего генератора 7, причем уп- Я равляющие входы ключевых элементов

4 и б непосредственно, а 3 и 5 через элементы НЕ 8 и 9 подключены к выходам соответствующих фазосдвигающих . блоков 10 и 11, синхронизирующие входы которых соединены с выходом задающего генератора 7, а управляющие входы — с задающим входом регулятора 12, при этом выходы 13 --16 усилителей 1 и 2 мощности подключены к управляющим входам транзисторов 17

20 силовой ячейки 21 (фиг.2), состоящей иэ двух пар противотактных ключей 17, 19 и 18, 20, выполненных на базе транзисторон, соединенных по мостовой схеме, в одну из диагоналей которой включена обмотка силового трансформатора 22. Позициями 23

48 на фиг. 3 — 5 обозначены сигналы на элементах схемы, в частности 23 выходные сигналы задающего генератора 7; 25, 29, 30, 34, 35, 40, 41 и 45 — выходные сигналы фазосдвигающих блоков 10 и 11; 26, 27, 31, 36, 37, 42, 46 и 47 — выходные сигналы усилителей 1 и 2 мощности; 32, 38, 43 и 48 — сигналы на обмотке силового трансформатора 22.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При входном задающем сигнале 24 равном нулю (t, II — — О) на выходах фазосдвигающих элоков 10 и 11 формируется постоянный сигнал 25 равный логическому нулю. При этом ключевые элементы 4 и б усилителей 1 и 2 мощности, на управляющие входы которых поступает сигнал непосредственно с выходов фазосдвигающих блоков 10 и

1l, разомкнуты, а ключевые элементы

3 и 5 замкнуты, так как поступающий на их управляющие входы сигнал с выходов фазосдвигающих блоков 10 и 11 через элементы НЕ 8 и 9 равен логической единице, В этом режиме ключевые элементы 3 и 5 всегда замкнуты, ключевые элементы 4 и 6 разомкнуты и на выходных обмотках 13 - 16 усилителей 1 и 2 мощности формируются сигналы 26 и 27, поступающие на входы транзисторов 17 - 20 инверторной ячейки 21, которые синфазны с сигналом 23, формируемым на выходе задающего генератора 7. При этом на обмотке силового трансформатора 22 формируется напряжение, совпадающее по фазе с напряжением задающего генератора 7.

При поянлении задающего сигнала

28, на выходах фазосдвигающих блоков

10 и 11 формируются сигналы 29 и 30, длительность которых определяется амплитудой задающего сигнала. При появлении на части временного интервала. несущей частоты на выходе фазосдвигающих блоков 10 и 11 логической единицы. осуществляется встречный сдвиг последовательностей, снимаемых

1008878

9Ьг. 2 с усилителей 1 и 2 мощности, на величину этого интервала. Это приводит, как видно из сопоставления импульсов 31 а и б, к синфазному включению на части временного интервала несущей частоты транзисторов 18 и

19 в первый полупериод и транзисторов 17 и 20 — во второй, что обусловливает исключение обмотки силового трансформатора 22 из цепи протекания тока. Величина напряжения 32 на нагрузке уменьшается на величину напряжения, трансформируемого обмот- . кой в эти части периода.

Возрастание напряжения управления U> приводит к дальнейшему встреч- 15 ному сдвигу управляющих последовательностей на выходах усилителей

1 и 2 мощности, что вызывает увеличение длительности исключенного состояния обмотки трансформатора 22, . вследствие чего осуществляется регулирование напряжения.

Определенный сигнал управления (импульсы 33) приводит к встречнэму сдвигу управляющих последовательностей 36 и 37 на выходе усилите. лей l и 2 мощности на угол, равный четверти периода напряжения задающего генератора 7 . Из сопоставления сигналов 36 и 37 видно, что в один

I полпериод питающего- напряжения замкнуты транзисторы 17 и 20; в другой— транзисторы 18 и 19, что вызывает исключение обмотки силового транс форматора 22 из цепи протекания тока ,в течение всего периода питающего напряжения. Величина напряжения 38, трансформируемого обмоткой, равна . нулю.

Дальнейшее возрастание сигнала 39 управления приводит-.к увеличению 40 длительности сигналов 40 и 41, соответствующих включенному состоянию ключевых элементов 4 и б, и соответственно, K встречному сдвигу управляющих последовательностей 42 cL и 6 транзисторов 17 — 20, формируеьых усилителями 1 и 2 мощности, на угол больший. четверти периода. При этом транзисторы, замыкаясь по циклу 17, 20-17, 18-18, 19-19, 20, начинают формировать на обмотке трансформатора 22 сигнал 43, фаза которого противоположна фазе питающего напряжения.

При дальнейшем увеличении напряжения управления (фиг. 5, сигнал 44) и достижении им определенного значения на выходах фазосдвигающих блоков

10 и ll снова формируется постоянный сигнал (импульсы 45) по амплитуде равный логической единице. . При этом ключевые элементы 4 и 6, усилителей 1 и 2 мощности, на управляющие входы которых поступает сигнал непосредственно с фазосдвигающих блоков 10 и 11, замкнуты, а ключевые элементы 3 и 5 разомкнуты, так как поступающий на их управляющие входы сигнал с фазосдвигающих блоков 10 и 11 через, элементы НЕ 8 и 9 равен нулю. В этом режиме ключевые элементы 4 и б всегда замкнуты, ключевые элементы .3 и 5 разомкнуты, а на выходных обмотках 13 — 16 усилителей. 1 и 2 мощности Формируются сигналы 46 и 47, поступающие на входы транзисторов 17 — 20 инверторной ячейки 21. При этом на обмотке силового трансформатора 22 формирует. ся сигнал 48 в противофазе с питающим напряжением задающего генератора 7.

Таким образом,.предлагаемое устройство является более простым и надежным при сохранении высокой точ ности и быстродействия при регулировании напряжения в широком диапазоне.

1008878

Составитель Л. Ульянов

Редактор Л . Пчелинская Техред A.A Корректор А, Дэятко

Эаказ 2356/бб Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4