Устройство для управления параллельно соединенных по выходу @ преобразовательных ячеек

 

С01ОЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

:РЕСПУБЛИК

562 A

:80»»

Зсю Н 02 Р 1 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЫГГВУ е й

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3418012/24-07 (22) 07.04.82 (46) 15.10.83. Бюл. И 38 с. (72) С .Д. Рудык, В.Е. Турчанинав, Е.В. Кравец и А.А. Остапенко (71) Винницкий завод радиотехнической аппаратуры (53) 621.316 727 (088.8 ) (56) 1. Юрченко.А.М. Гармонический анализ электрических процессов в многофазных импульсных преобразова -: . телях постоянного напряжения,Сб, статей "Электронная техника в автоматике". Под ред. Ю.И. Конева, цып. 9, М., "Советское радио", 1977,: с. 61, рис, 1.

2. Юрченко А.М. Многофазный импульсный стабилизатор постоянного .напря- . .жения на высоковольтных транзисторах.Сб. статей "Электронная техника"в. автоматике". Под ред. И.И. Конева, вып. 9, М ., "Советское радио", 1977., с. 57, рис. 1, с. 59, рис. 2. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПАРАЛЛЕЛЬНО, СОЕДИНЕННЫХ ПО ВЫХОДУ я

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ Я4ЕЕК, содержащее генератор синхронизирующих импульсов, основной делитель частоты с коэффициентом деления, равным К, выход .которого соединен с информационным входом основного сдвигового регистра" распределителя, число выходов которого равно числу преобразовательных ячеек, .усилитель обратной связи по, напряжению, выход которого соединен: 1 с первым входом широтно-импульсного -, модулятора, формирователь пилообраз- .

,ного напряжения и M элементов И, о т л и чающее с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения качества выходного напряжения, оно снабжено дополнительным делителем частоты„ Т-триггером дополнительным сдвиговым,регистром-распределителем с числом выходов,. равным М(К-11, .где M - коэффициент деления дополнительного делителя частоты, причем дополнительный делитель частоты соеди"., нен с выходом генератора синхрониэи- рующих импульсов, а выход - с входом основного делителя частоты и такто". вым входом основного сдвигового ре-, гистра-распределителя, причем тактовы вход дополнительного сдвигового ре:-гистра-распределителя соединен с выходом генератора синхронизирую- щих импульсов, информационный входс выходом Т-триггера, счетный вход. которого соединен с выходом широтно-, импульсного модулятора, а выходс первым входом первого. элемента И, первый выход основного регистра-. распределителя соединен с вторым входом первого элемента .И и через формирователь пилообразного напряжения с вторым входом широтно-импульс- . ного модулятора, а -й выход - с. первым входом i --го элемента И, второй вход i --ro элемента И соединен с

М (- 1) выходом дополнительного сдвигового регистра-распределителя, выход каждого элемента И предназначен для соединения с входом соответствующей преобразовательной ячейки .

1 10485

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано е качестве источника вторичного электропитания большой мощности .

Известно устройство для управления параллельно соединенных по выходу

К преобразовательных ячеек, обеспечи" вающее коммутацию соседних фаз со и сдвигом во времени c = Т/К, где

Т - период повторения импульсных 1р процессов в одном фазовом канале, Ч - число фаз многофазного стабилизатора напряжения (lj . К недостаткам .укаэанного устройства следует .отнести низкую надежность и повышенное значение пульсации выходного напряжения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления параллель- 2О но соединенных по выходу Й преобразовательных ячеек, состоящее из генератора синхрониэирующих импульсов, основного делителя частоты, с коэффициентом деления равным М, осйовного сдвигового регистра-распределителя с числом выходов по числу преобразовательных ячеек, усилителя обратной связи по напряжению и Ц элементов И (2) !

К недостаткам этого многофазного стабилизатора постоянного напряжения следует отнести низкую точность поддержания выходного напряжения (нестабильность) при плавном измене- 35 нии сопротивления нагрузки, а также значительную величину перерегулирования и большую длительность переходноМ

ro процесса в выходном напряжении устройства при скачкообразном изме- 4О нении сопротивления нагрузки. Причиной указанных недостатков является то, что для автоматического распределения тока нагрузки между каналами стабилизатора в известном устройст- 4> ве, кроме отрицательной обратной связи по напряжению, введены местные отрицательные обратные связи по току и цепи суммирования сигналов отрицательной обратной связи по току и по напряжению, а, как известно, .действия отрицательной обратной связи по напряжению и отрицательной обратной связи по току на выходное сопротивление!стабилизатора резко

hpoTHBonoJloNHbl. Кроме того, обеспечение устойчивой работы известного стабилизатора постоянного напряжения

62 2 является весьма сложной задачей, так как он представляет собой много- . контурную систему автоматического регулирования.

К недостаткам этого устройства следует также отнести его низкую эксплуатационную надежность, в результате того, что число широтноимпульсных модуляторов, формирователей пилообразного напряжения, датчи- . ков тока, усилителей сигнала отри- " цательной обратной связи по току и цепей суммирования сигналов отрицательной обратной связи по току и по напряжению равно числу преобразовательных ячеек, что служит причиной возникновения несимметрии в регулировании многофазного стабилизатора постоянного напряжения по значению коэффициента заполнения импульсов управления в отрицательных кана1 лах, а также приводит к перегрузке некоторых каналов стабилизатора и снижению его надежности, вследствие разброса параметров элементов указанных узлов многофазного стабилизатора постоянного напряжения. !

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение качества выходного напряжения многофазного стабилизатора постоянного напряжения при воздействии различных дестабилиI зирующих,факторов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления параллельно соединенных по выходу преобразовательных ячеек, состоящее из генератора синхронизирующих импульсов, основного делителя частоты с коэффициентом деления, равным

М, выход которого соединен с информационным входом основного сдвигового регистра-распределителя, число выходов которого равно числу преобразовательных ячеек, усилителя обратной связи по-напряжению,. выход которого соединен с первым входом широтно-импульсного модулятора, фор-, мирователь пилообразного напряжения и Й элементов И, снабжено дополнительным делителем частоты, Т-триггером, дополнительным сдвиговым регистромраспределителем с числом выходов, равным И(Й- 1), где И вЂ” коэффициент деления дополнительного делителя частоты, причем дополнительный делитель частоты соединен с выходом генератора синхрониэирующих импульсов, 3 -.104 а выход - с входом основного делитЬля частоты и тактовым входом основного сдвигового регистра-распределите" ля, причем тактовый вход дополнительного сдвигового регистра-распределителя соединен с выходом генератора синхронизирующих импульсов, информа"ционный вход - с выходом Т-триггера;. 1 счетный вход которого соединен с выходом широтно-импульсного модулятора, 10 а выход - с первым входом первого элемента И, первый выход основного регистра-распределителя соединен со вторым входом первого элемента .

И и через формирователь пилообразно- .15

ro напряжения с вторым входом широт но-импульсного модулятора, .а -й выход - с первым входом 4 --го элемента

И, второй вход i -ro элемента И соединен с И (q - 1) выходом дополнительно- о го сдвигового регистра-распределителя выход каждого элемента И предназна-. чен для соединения с входом соответствующей преобразовательной ячейки.

На фиг. 1 приведена схема устрой" ства для управления параллельно сое" диненных по выходу Я преобразовательных ячеек для случая, когда .й 4, И 3, на фиг ° 2 - временные диа.граммы, поясняющие его работу. : 30

Устройство состоит из преобразовательных ячеек 1. - 4, генератора синхрониэирующих импульсов 5, допол". нительного делителя частоты 6, основного делителя частоты 7 с коэффициентом деления, равным четырем основного сдвигового регистра-распределителя .8, с числом выходом, равным четырем, усилителя обратной связи

9 широтно импульсного модулятора 4О

10, формирователя пилообразного напряжения 11, Т-триггера 12, дополнительного сдвигового регистра-распредели- теля 13, с числом выходов, равным

9 и четырех элементов И 14. - 17. 4>

На фиг. 2 представлены временные, диаграммы напряжений предлагаемого . устройства для случая Й = 4, М = 3, I где Ч 5 - напряжение на выходе гене= ратора синхронивирующих импульсов, . V - напряжение на выходе дополнительного делителя частоты, У - напряжение на выходе основного делителя частоты; Ч 1Р С,1,Yg gP 1,Ч()llÑ 13 напряжение на первом, втором, третьем Ы и четвертом выходах основного сдвигового регистра-распределителя; Мо напряжение на выходе усилителя об8562 4 ратной связи, Ч - напряжение .на выходе формирователя пилообразного напряжения; Y 1О - напряжение на выходе широтно-ймпульсного модулятора, Ч - напряжение иа выходе триггера

Ч 6, × ü É6 3, Ч 9 йб з напряжение на третьем, шестом и девятом выходах дополнительного сдвигоеого регистра-.распределителя, Ч44, Y1,Ч Ь, Ч17 напряжения выходв соответствующих элементов И.

Устройство работает следующим образом.

Генератор синхрониэирующих импуль» сов 5 работает в режиме непрерывной генерации импульсных сигналов с периодом следованияТ/l2,где Т - период повторения импульсных процессов в каждой преобразовательной ячейке стабилизатора.

Импульсы с выхода генератора синхрониэирующих импульсов поступа" ют на вход дополнительного делителя частоты 6, с коэфФициентом деления, равным трем, и на тактовый вход дополнительного сдвигового регистрараспределителя 13. Импульсы с вы" хода дополнительного делителя частота 6, имеющих период следования

1Я, поступают на вход основного де-. лителя частоты 7, с коэффициентом деления, равным четырем, и на тактовый вход основного сдвигового регистра-распределителя 8. На информационный вход основного сдвигового регистра-распределителя поступает импульсное напряжение с коэффициен- том заполнения, равным 1 Д, и перио . дом, равным Т, сформированное на выходе основного делителя частоты. Укаэанное включение генератора синхронизирующих импульсов, основного и дополнительного делителей частоты, основногоо сдви го во го ре ги стра распределителя позволяет получить на выходах основного сдвигового регистра-распределителя импуль сные н апряже ния с частотой следования, равной Т, с коэффициен4 том заполнения, равным т, и сдвинутые относительно друг друга на — 4

Полученное на первом выходе основного сдвигового регистра-распределителя напряжения используется для формирования пилообразных импульсов в формирователе пилообразного напряжения 11.

Кроме того, полученные на первом, втором, третьем и четвертом

562 b

Импульсное напряженеи с третьего выхода дополнительного „реги страраспределителя 13 - поступает на первый вход элемента И 15, импульсное напряжение с шестого выхода указанного регистра поступает на первый вход элемента И 16, импульсное напряжение о девятого выхода регистра поступает на первый вход элемента

И 17. Выходы 1,, 2, 11, 5, 7 и 8 дополнительного сдвигового регистра-распре-. делителя 13 - не используются.

На выходе элементов И формируются модулированные по ширине импульсы, сдвинутые относительно друг друга на — Т, причем длительность импуль-!

4 1 сов может изменяться от .0 до Т.

: Измене ние дли тель ности импуль сов в зависимости от выходного напряжения на выходе элемента И, 14 происходит непрерывно.-во времени, а на.выходах элементов И 15 - 17 дискретно во .времени, величина квантования по времени равна -„ Т,.

Таким образом,. максимальная нес-" симметрия в регулировании устройства . для управления параллельно соединенных по выходу преобразовательных ячеек (максимальная разница между длительностями управляющих импульсов на входах 2 ;3 и 4 ячеек относительно импульсов управления на входе

1"й преббразовательной ячейки) по значению коэффициентов заполнения для И = 3, М = 4, равна — „

S 1048 выходах основного сдвигового регистра-распределителя напряжения поступают на второй вход элементов

И 14 - 17, ограничивая максимальный коэффициент заполнения на входе преобразовательных ячеек величиной, равной + . Напряжение, снимаемое с нагрузки стабилизатора, поступает на вход усилителя обратной связи

9, в состав которого входит источ-,, 10 ник опорного напряжения и усилитель сигнала рассогласования, Сигнал с выхода усилителя. обратной связи 9 поступает на второй вход широтноимпульсного модулятора 10,.на первый 1$ вход которого подано пилообразное напряжение с выхода формирователя пилообразного напряжения 11. На выхо. де широтно-импульсного модулятора

10 формируются импульсы, модули- 20 рованные по длительности, с периодом следования, равным — Т, которые поступают на вход Т-триггера 12.

Т-триггер 12 изменяет свое состояние по заднему фронту импульсов, 25. поступающих на его вход. Импульсное напряжение с выхода Т-триггера 12 поступает. на первый вход, элемента .

И 14, и на информационный вход дополнительного сдвигового регистра-рас- З0 пределителя 13. На выходах дополни тельного сдвигового регистра формируются импульсные напряжения, иден-; тичные напряжению на выходе Т-триг-; гера 12, но сдвинутые относительно друг друга .на д Т.

1048562.

Puz

Заказ 3946/59 Тираж 687 . Подписное

BHHMflN филиал ППП "Патент" > г.Ужгород, ул.Проектная,4