Устройство для управления мостовым инвертором

 

Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость и точность устройства для управления мостовым инвертором за счет введения двух управляемых делителей напряжения , седьмого компаратора и элемента И, которые связаны с остальными элементами таким образом, что два компаратора представляют собой пороговое устройство с положительной обратной связью, образующее гистерезисную пет„1ю в их характеристиках. Это исключает ложное срабатывание всех компараторов и хаотическое включение и выключение электропривода при флуктуациях входного сигнала под воздействием помех. 2 ил. N3 О ОО о: ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1118080 (21) 3779141/24-07 (22) 01.08.84 (46) 07.01.86. Бюл. № 1 (72) Г. Е. Максимов и А. Л. Круглов (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1118080, кл. Н 02 М 7/48, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

МОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость и точность устройства для

ÄÄSUÄÄ 1203672 А (5в 4 Н 02 М 7/48 управления мостовым инвертором за счет введения двух управляемых делителей напряжения, седьмого компаратора и элемента И, которые связаны с остальными элементами таким образом, что два компаратора представляют собой пороговое устройство с положительной обратной связью, образующее гистерезисную петлю в их характеристиках.

Это исключает ложное срабатывание всех компараторов н хаотическое включение и выключение электропривода при флуктуаниях входного сигнала под воздействием помех. 2 ил.

ЬР

CO

СфЛ

Cb 3

Ю! 203672

Изобретение является дополнительным по отношению к основному авт. св. _#_o 118080.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и точности.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы, пояснлющие его работу.

Устройство для управления мостовым инвертором содержит предварительный усилитель 1, фазочувствительный выпрямитель 2. формирователь 3 модуля сигнала, регулятор 4 зоны нечувствительности, первый суммирующий элемент 5, делитель 6 напряжения, второй суммирующий элемент 7, первый 8 и второй 9 компараторы, элемент

ИЛИ-И 10, генератор 11 пилообразного»апряженил, трехвходовый третий 12, трехвходовый четвертый 13, трехвходовый пятый 11, трсхвходовый шестой 15 компараT0ры, .;(ОстoBOH инвертор 16, первый и второй управляемые делители 17 и !8 напряжения и двухвходовый седьмой компаратор 19.

1)рсднарительпый усилитель 1 одним выводом подк,!ючен к входу фазочувствительl10f 0 Выпрямителя 2, Выход которого flojlu: ючен к Входам первого и второго суммирую цпх элсме>ггов 5 и 7. Выводы последних сое I H!!eп!л соответственно с Входами первОГО и вто;.(il о >сомпараторов 8 и 9. Другой выход предвпр Тсльпого усилителя 1 подключен и входу формирователя 3, выход которого

Рос,lciil(1! с входами регулятора 4, делителя б, г»iep;!3opa 11 и компараторов !2 и 13.

Б H(n;i регулятора 4 подключен к входам (;Ори>го и второго суммирующих элементов 5 и 7. Выход элемента 5 подключен к входам компараторов !3 и 14. Выход элемента 7 соединен с входами компараторов 12 и 15, входы компараторов 14 и 15 об.ьединены и подключены к выходу делителя б напряжения. Быхo;i компаратора !4 подключен к первому входу элемента И 10 и к управляюп.ему входу делителя 17, а выход компаратора 15 подключен к второму входу элемента И 10 и к управляющему входу делит.- IH 18. Сигнальные входы управляемых

Je.тите;>(.Й 7 H 18 f!0>1K, IIO (снь! (рор»>ирова е>>я 3, а H (BblXOJJbi f!0,((H:ffOHeflbf к Входам компараторов 14 и 15 соответстB e! I I! 0.

Выход элемента И 10 соединен с управляющим входом генератора l, выход которого подключен к входам компараторов 8 и 9, !

? и 13. Выходы компараторов 8, 9 и 12, !3 предназначены для подключения к соответствующим входам мостового инвертора 16.

Один вход компаратора 19 соединен с источником опорного напряжения L а его выход с третьим входом элемента 10.

Другой вход компаратора 19 подк l!0«eii к выходу формирователя 3.

Усгройство для управления мостовым инвертором работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда Uex=0, Генератор 1 1 за с>(ет исходнОГО состояния компараторов 14, 15 и 19 не работает, на третий и четвертый входы мостового инвертора 16 поступает запирающее напряжение, а на первыи и второй вход -- отпирающее напряжение. При подаче на вход пред(зарительного усилителя сигнала, содержащего информационный параметр К„, (например, коэффициент амплитудной модуляции, подлежащий преобразованию в ШИ!(1 в напряжение управления электроприводом), с одного выхода предварительного усилителя на вход фазочуьствительного выпрямителя 2 подается составляющая входного сигнала, пропорциональная информационному IfdpBметру и уровню входного сип>ала K,..,.t..f15 (например сгибаю(цая амплитудно-модули> рованного сигнала), а на другом выходе предварительного усилителя 1 образуется выпрямленное значение входного сип>а IB.

Если принять коэффи!IH(нтb! передачи фазочуВстйитсл ьнОГО BbliipH vl HTC1 Я 2 и zopf>1 H p020 вателя 3, представ IB!ollieãо собой, например, фильтр НЧ, равными единице, п> пх выходные сип(алы оуду1 HìeTü сс>ответстьенно вид ()! К 1.)" U2 .— =-11 у!

Напряжение Up поступает на вход peãó;l H T 0 p B 4, R p e, I CT а В;! и lo I! >! e i 0 C с> О Й p e f >, . I H р у(.—

2с; мь и делитель напря>ксчп(л, Выхо.цпк напряжен Hc KQTopo ГО им(ст Вп, i

l;3=.= =- — ) рег! ) ч г де К! е>- — ко эффи циент переда чи регулятора зоны печуBcTBi!Teльнс>сти.

Напряжение (); поступает также на одиli

Вхо,i генератора 1, на (3хо! делителя 6 и па пе>pBbic ВхОды ком пар(>торов 12 и 13 и па один вход компаратора 19. !1ри этом на первых входах ком((араторов 12 и 13 с помощь(о резистора устанавливаются смещения U равные между собой. Уровень смешения выбирается В зависимости OT длительности переходных процессов В мостовом пнверторе и компараторах 8, 9, !2 и 13 для

ИСКЛЮЧЕНИЯ СКВОЗНЫХ ТОКОВ В> МОСТОВОМ Hliвер rope.

На другои Вход компаратора 19 подается опорное напряжение Uon равнос минимально допусти мому jjpol3H >О ВходнОГО си! Ii dr! à U мкн>

IlpH котором точность выходной характеристики устройства соответствует допустимой.

4g Напряжение U пос>упаст lid входы cуммирующих элементов 5 и 7. На их другие входы поступает напряжение U;3) которое складывается (или вычитается) с напряжением U!, в зависимости От полярности напряжений Ui u Ui. Уровень и полярность

50 напряжения U3 выбирается В зависимости от уровня помех. В случае, если напряжение

L! отрицательное, на выходе суммирующего э.гемента 5 появляется голожительпое напряжение (фиг. 2а) . с. „= — -L âõ (-.— К„, Kper), 55 а ill! выходе суммирующего элемента 7 напряжение отсутствует. С Выхода элемента 5 !

>Впрлже U;-, поступаег на первыи вход компаратора 14 и на второй вхс>д ко;;i Bра1203672

5 !

О

Формула изобретения зо

45 тора 13, а также на вход компаратора 8.

Когда напряжение V5 превысит порог срабатывания компаратора 14, он выдает команду на генератор пилообразного напряжения через элемент !О.

Если уровень входного сигнала Usx превышает минимально допустимое значение и равное ему значение опорного напряжения, подаваемого на второй вход компаратора 19, последний выдает на элемент 10 разрешение и генератор ll начинает формировать выходное напряжение

11г,= Кген Uex, где К.eH — коэффициент передачи генератора пилообразного напряжения.

Напряжение с выхода генератора 11 поступает на входы компараторов 8, 9, 12 и 13.

При равенстве пилообразного напряжения и напряжения U;, на выходе компараторов 13 (фиг. 2в) и 8 (фиг. 2б) появляется импульсное напряжение. При этом фонт переключения компаратора 13 не совпадает с фронтом переключения компаратора 8 (фиг. 2 б, в), так как на компаратор 13 подано смещение U4, а компаратор 8 работает без смещения, и, следовательно, исключается возможность появления сквозных токов в мостовом инверторе.

При этом компараторы 9 и 12 находятся в исходном состоянии (фиг. 2г, д) . При поступлении на одни входы суммирующих элементов 5 и 7 положительного напряжения напряжение U7= — Usx(K +-Крег) (фиг. 2е) появляется на исходе элемента 7, при этом срабатывает компаратор 15 и дает команду

«а генератор 11 через элемент 10. Если нижний уровень входного сигнала, контролируемый компаратором 19, соответствует допустимому значению, переключаются компараторы 12 (фиг. 2з), 9 (фиг. 2 и), а компараторы 8 и 13 находятся в исходном состоянии (фиг. 2 и, к).

В случае снижения уровня входного сигнала ниже допустимого значения компаратор 19 выдает на элемент 10 сигнал запрета и генератор 11 не работает, а мостовой инвертор находится в выключенном состоянии.

На фиг. 2а, б, в видно, что время переключения мостового инвертора не зависит от уровня входного сигнала.

Пороги срабатывания компараторов 14 и 15 определяются коэффициентами передачи делителя 6 и введенных дополнительно первого и второго управляемых делителеи 17 и 18 с двумя значениями коэффициентов передачи, определяемыми состояниями компараторов 14 и 15 соответственно.

Компараторы 14 и 15 представляют собой пороговые устройства с положительной обратной связью, формируюшие гистерезисную петлю в их характеристиках.

Наличие петли гистерезиса в характеристиках компараторов 14 и 15, определяемой разницей их порогов срабатывания и отпускания, исключает ложное срабатывание компараторов 14, 15, 8, 9, 12 и 13 и хаотическое включение и выключение электропривода при флуктуациях входного сигнала под воздействием помех.

Точность формирования зоны нечувствительности; определяемая разницей порогов срабатывания и отпускания компараторов 14 и 15, не зависит от интенсивности входного сигнала, чем обеспечивается стабильность выходной характеристики устройства в заданном диапазоне изменения ровня входного сигнала.

Таким образом, устройство обеспечивает повышение помехоустойчивости при сохранении стабильной характеристики, не зависящей от уровня сигнала.

Устройство для управления мостовым инвертором по авт, св. № 1118080, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и точности, оно снабжено первым и вторым управляемыми делителями напряжения, седьмым компаратором и элементом И, причем выход формирователя модуля сигнала соединен с третьим входом пятого и шестого компараторов соответственно через первый и второй управляемые делители напряжения, управляющий вход первого и второго управляемых делителей напряжения подключен к выходу пятого и шестого компараторов соответственно, выход элемента ИЛИ подключен к управляющему входу генератора пилообразного напряжения через первый вход элемента И, второй вход которого соединен с выходом седьмого компаратора, первый вход которого предназначен для подачи опорного напряжения, а второй соединен с выходом формирователя модуля сигнала.

1203672

Фсг.1

Фиг 2

Редактор A. Шишкина

Заказ 8428/59

Составитель В. Миронов

Техрсд И. Верес Корректор A. Зимокосов

Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4