Устройство для управления преобразователем напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к устройствам для управления статическими преобразователями . Целью изобретения является расширение диапазона угла регулирования и повышение точности воспроизведения управляющего сигнала. С выхода генератора пилообразного напряжения 3 напряжение поступает на входы компараторов 13 фазорегулирующих блоков 7,8,9 и через амплитудный детектор 4 - на вход усилителя 5, коэффициент усиления которого равен числу фазорегулйрующих блоков. Напряжение с выхода усилителя 5 поступае г на вход делителя напряжений 6, на вькодах которого формируются постоянные напряжения пороговых уровней. . о (Л IS9 4аь Фчг.}

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„12447?0 А1 (5D 4 Н 02 М 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ИЬ;Ыс l 1ÛÛÀ

И А BTOPCHOIVIY. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДА СТВЕННЫй КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3822340/24-07 (22) 10. 12. 84 (46) 15. 07. 86. Бюл. № 26 (71.) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) А. В. Кобзев, Г. Я. Михальченко, В.С. Мишуров, H.Ã1. Музыченко и В.Д. Семенов (53) 621. 3 16. 727(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1029382, кл. Н 02 Р 13/16, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N- 736303, кл. Н 02 Н 7/48, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 738096, кл. Н 02 Р 13/16, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления статическими преобразователями. Целью изобретения является расширение диапазона угла регулирования и повышение точности воспроизведения управляющего сигнала.

С выхода генератора пилообразного напряжения 3 напряжение поступает на входы компараторов 13 фазорегулирующих блоков 7,8,9 и через амплитудный детектор 4 — на вход усилителя 5, коэффициент усиления которого равен числу фазорегулирующих блоков. Напряжение с выхода усилителя 5 поступае на вход делителя напряженич 6, на выходах которого формируются постоянные напряжения пороговых уровней.

1244 7 70

Цол ч нно в результате алгебраичес— к >г! с ампир вания управляющего наив ряжения н соответствующих напряжений пороговых уровней на нычитателях 12 сравнивается на компараторах 13 с пилообразным напряжением, что позво1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления регуляторами напряжения и быстродействующими стабилизаторами переменного и постоянного напряжения.

Целью изобретения является расширение диапазона угла регулирования выходного напряжения и повышение точности воспроизведения управляющего сигнала.

На фиг.1 представлена функциональ ная схема устройства управления преобразователем напряжения; на фиг.2 — диаграммы, поясняющие работу устройства, Устройство для управления преобразователем содержит (фиг.1) последовательно соединенные задающий генератор 1, формирователь 2 тактовых импульсов, генератор 3 пилообразного напряжения, амплитудный детектор. 4, усилитель 5 напряжения и делитель 6 напряжения, и (n=3) фазорегулирующих блоков 7,8,9, каждый из которых выполнен в виде двух каналов 10,11.

Каждый канал, например 10, содержит выполненный на операционном усилителе вычитатель 12, выходом подключенный к одному из входов компаратора

13, другой вход которого соединен с выходом генератора 3 пилообразного напряжения, а выход компаратора 13 . подключен к второму входу элемента

14 равнозначности, первым входом соединенного с выходом задающего генератора 1, при этом выход элемента 14 равнозначности предназначен для подключения к управляющим входам ключей преобразователя 15 напряжения. Между инвертирующим входом вычитателя 12 канала

10 и неинвертирующим входом -вычитателя l2 канала 10 и неинвертирующим ляет УBeJlнчцть дпяпазоfi у1. га ppt лпр0 павия. Автоматическая поцстропка . остоянных напряжений пороговых уровнеи позволяет повысить точность воспроизведения управляющего сигнала, 2. ил. входом вы«п тач слЯ 1э канала 11, входя щих в один фазорегулируюший блок 7,, включен резистор 16. Аналогично между входами вычитателей 12 других фазорегулирующих блоков 8,9 включены соответственно резисторы 17,18. Все резисторы 16-18 соединены в последо— вательную цепь, образуя делитель

)6 напряжения, подключенный к выходу неинвертируюшего усилителя 5 напряжения, выполненного, например, на .операционном усилителе. !ругне входы вычитателей 12 всех фазорегулирующих блоков 7,8,9 объединены и образуют вход 19 устройства управления преооразователем 15 напряжения.

На фиг.2 приняты следующие обоз— начения:

20 — напряжение на выходе задающего генератора 1; 21 — напряжение на выходе формирователя 2 тактовых импульсов; 22 — линейно изменяющееся пилообразное напряжение; 23, 24, 25 постоянные напряжения пороговых уровней; 26 — управляющее напряжение на входе 19 устройства управления преобразователем; 27 — напряжение на выходе вычитателя 12 канала 10; 28

ЗО напряжение на выходе вычитателя 12 канала 11; 29 — выходное напряжение компаратора 13 канала 10; 30 — выходное напряжение компаратора 13 канала 11,", 31,32 — импульсные последовательности на выходе фазорегулирующего блока 7; 33,34 — напряжение на выходах вычитателей 12 фазорегулирующего блока 8; 35, 36 — выходные напряжения компараторов 13 фазорегулирующего блока 8; 37,38 — импульсные последовательности на выходе фазорегу лирующего блока 8; 39,40 — напряжение на выходах вычитателей 12 фазорегулирующего блока 9; 41,42 — выходные

1244

3 . напрйжения компараторов 13 фазорегу-.рующего блока 9; 43,44 — импульсные последовательности на выходе фазорегулирующего блока 9.

Устройство управления преобразова- 5 телем напряжения работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает высокочастотное напряжение 20 (фиг.2) прямоугольной формы, которое преоб- 10 разуется формирователем 2 тактовых импульсов в последовательность им— пульсов 21 малой длительности, поступающую на вход генератора 3 пилообразного напряжения. Линейно-нарастающее пилообразное напряжение 22 с выхода генератора 3 пилообразного напряжения подается на одноименные входы компараторов 13 всех фазорегулирующих блоков 7,8,9 и вход. амплитудного детектора 4. Напряжение, равное амплитуде пилообразного напряжения 22, с выхода амплитудного детектора 4 поступает на вход неинвертирующего усилителя 5 коэффициент усиления которого равен числу фазорегулирующих блоков (в данном случае

Ку = 3). Напряжение с выхода усилителя 5 напряжения подается на вход делителя 6 напряжений, на выходах которого формируются постоянные напряжения пороговых уровней 23, 24, 25, поступающих на соответствующие входы вычитателей 12 всех фазорегулирующих . блоков 7,8,9, причем на инвертирую-, щий вход вычитателя 12, входящего в состав канала 10 фазорегулирующего блока 7, поступает напряжение, рав-. ное нулю, а постоянное напряжение порогового урбвня 25, равное амплитуде пилообразного напряжения 22, подается на неинвертирующий вход вычитателя

12 канала 11 и инвертирующий вход одного из вычитателей 12 фазорегулирующего блока 8. Постоянное напряжение

24, равное двум амплитудным значениям4 пилообразного напряжения 22, с выхода делителя 6 напряжения поступает на неинвертирующий вход второго вычитателя 12 фазорегулирующего блока 8и инвертирующий вход одного из вычитателей 12 фаэорегулирующего блока 9.

На неинвертирующий вход второго вычитателя !2 фазорегулирующего блока 9 подается постоянное напряжение 23, равное трем амплитуцным значениям 55 пилообразного напряжения 22. Таким образом, на выходах делителя 6 напряжения формируются постоянные нап770 4 ряжения пороговых уровней 23, 24, 25, кратные амплитудному. значению пило— образного напряжения 22..

Изменение амплитуды пилообразного напряжения 22 вследствие температурной нестабильности или технологического разброса параметров элементов генератора 3 пилообразного напряжения приводит к изменению напряжения на выходе усилителя 5 напряжения и постоянных напряжений пороговых уровней 23, 24, 25 на выходах делителя напряжения, при этом напряжения пороговых уровней 23, 24, 25 остаются кратными амплитуде пилообразного напряжения 22, а разность любых двух соседних пороговых уровней — амплитуде пилообразного напряжения 22.

Управляющее напряжение 26 через вход 19 поступает на инвертирующие и неинвертирующие входы соответствующих вычитателей l2, на которых осуществляется алгебраическое суммирование управляющего напряжения

26 и соответствующих напряжений пороговых уровней 23, 24, 25, а на их. выходах формируются напряжения 27, 28, 33, 34, 39, 40. В результате сравнения напряжения 27 и пилообразного напряжения .22 на выходе компаратора 13 канала 10 формируется напряжение 29, изменяющееся по закону широтно-импульсного регулирования. аналогично напряжение 30 формируется на выходе компаратора 13 канала 11 в результате сравнений пилообразного напряжения 22 и напряжения 28. Импульсная последовательность 31 на вы-, ходе элемента 14 равнозначности канала 10 сдвигается относительно последовательности 20 на угол Ф. в сторону отставания, а последовательность 32 на выходе. канала 11 — на угол — о(.в сторону опережения.

Полученные в результате алгебраического суммирования управляющего напряжения 26 и соответствующих напряжений пороговых уровней 23,24,25 на вычитателях 12 фазорегулирующих блоков 8,9 напряжения 33,34,39,40 сравниваются на компараторах 13 с пилообразным напряжением 22. С выходов компараторов 12 напряжения 35, 36, 41,42 поступают на входы соот- ветствующих элементов 14 равнозначности, на выходах которых формируются импульсные последовательности 37, 38, 43, 44.

1244770

Изменение управляющего напряжения 26 приводит к изменению напряже- ний 27,28,33,34,39,40, длительности ,импульсов на выходах компараторов

13 и сдвигу импульсных последовательностей на выходах элементов 14 равнозначности. Максимальный относительный сдвиг импульсных последовательностей в каждом фазорегули- 1п б рующем блоке равен 360 . С выходов элементов 14 равнозначности импульсные последовательности 31,32,37, 38, 43,44 поступают на управляющие входы ключей ячеек преобразователя

15, осуществляя регулирование выходного напряжения по методу многоэонной импульсной модуляции. Таким об.— разом, алгебраическое суммирование на операционных усилителях низкочастотных управляющего напряжения и постоянного напряжения пороговых уровней и последующее сравнение этого напряжения с высокочастотным пилообразным напряжением, имеющим минималь- 25 ный обратный ход, позволяют увеличить диапазон изменения угла регулирова- . .ния.

Кроме того, автоматическая подстройка постоянных напряжений пороговых уровней исключает дискретное изменение коэффициента передачи преобразователя при переходе иэ зоны в зону, чем повышает точность воспроизведения управляющего сигнала.

Формула изобретения

Устройство для управления, преобразователем напряжения, содержащее пос." ледовательно соединенные задающий генератор, формирователь тактовых импульсов и генератор пилообразного напряжения, делитель напряжения, и фазорегулирующих блоков, выполненных в виде двух каналов, каждый иэ которых содержит последовательно соединенные компаратор и элемент равнозначности, причем первые входы всех элементов равнозначности соединены с выходом задающего генератора, а выходы элементов равнозначности предназначены для подключения к управляющим входам ключей преобразователя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона угла регулирования и повышения точности воспроизведения управляющего. сигнала, оно снабженопоследовательно соединен— ными амплитудным детектором и усилителем напряжения, в каждый фаэорегулирующнй блок введены первый и второй вычитатели, выходами подключенные к одноименным входам соответствующих компараторов, другие входы которых соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, соединенного с входом амплитудного детектора, между инвертнрующим входом первого вычитателя и неинвертирующим входом второго вычитателя каждого фазорегулирующего блока включены резисторы, которые соединены между собой последовательно и образуют упомянутый делитель напряжения, подключенный к выходу усилителя напряжения,, а другие входы всех вычитателей объединены и образуют вход устройства управления.

1 !

Составитель В.Придатков

Техред 1.Ходанич

Корректор В.Синицкая

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 3926/57

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проектная,4