Цифровое устройство для управления инвертором

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к устройствам управления преобразователями, и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры и устройства автоматики . Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит схему формирования управляющего импульса , в состав которой входит задающий генератор 1, первый счетчик 2, элемент 5 сравнения кода, задатчик 16 кода, элемент ИЛИ-НЕ 10, первый триггер 7 и схему ограничения длительности импульса, в состав которой входит согласующий блок 14, цифроаналоговый преобразователь 4, компаратор 13, второй триггер 8, второй элемент 6 сравнения кодов, второй счетчик 9 и логический элемент И 3. Длительность управляющего импульса задается задатчиком 16 кода. Ограничение управляющего импульса осуществляется путем преобразования питающего напряжения в код и дальнейшей его обработки. -1 ип. с Ф (/

союз советсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

„„SU» 146772 (51)4 Н 02 М 7 539

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 1

1 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

APH ГКНТ CCCP (21) 4278903/24-07 (22) 04.06,87 (46) 23.03.89. Бюл. У 11 (72) В.А.Белов и С.Н.Жданов (53) 62 1,316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 564704, кл. Н 02 P 13/16, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 1339837, кл. Н 02 М 7/539, 1986. (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления преобразователями, и может быть использовано в источниках вто." ричного электропитания радиоэлектронной аппаратуры и устройства автоматики. Цель изобретения — повышение надежности. Устройство содержит схему формирования управляющего импульса, в состав которой входит задающий генератор 1, первый счетчик 2, элемент 5 сравнения кода, задатчик 16 кода, элемент ИЛИ-НЕ 10, первый триг гер 7 и схему ограничения длительности импульса, в состав которой входит согласующий блок 14, цифроаналоговый преобразователь 4, компаратор 13, второй триггер 8, второй элемент 6 сравнения кодов, второй счетчик 9 и логический элемент И 3.

Длительность управляющего импульса задается задатчиком 16 кода. Ограничение управляющего импульса осуществляется путем преобразования питающе го напряжения в код и дальнейшей его обработки. 1 ип.

1467721

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры и устройств автоматики.

Цель изобретения — повышение надежности инвертора, На чертеже приведена электрическая схема устройства. 10

Цифровое устройство для управления инвертором содержит задающий генератор 1, выход которого подключен к счетному входу первого двоичного счетчика 2 и первому входу элемента

И 3. Информационные выходы первого счетчика подсоединены к первым входам цифроаналогового преобразователя 4, первого элемента 5 сравнения кодов, второго элемента 6 сравнения кодов, 20 а выход установления нуля — к S"âõîдам первого RS -триггера 7, второго

RS-триггера 8 и установочному входу второго двоичного счетчика 9, информационные выходы которого подключены 25 к вторым входам элемента 5. Выходы первого и второго элементов 5 и 6 подсоединены к входам элемента ИЛИ-НЕ

10, выход которого подключен к R-входу первого RS-триггера. Выход первого З0

RS-триггера через предварительный усилитель 11 подсоединен к базаэмиттерному переходу силового транзистора 12. Выход цифроаналогового преобразователя 4 подключен к первому входу компаратора 13, второй вход которого через согласующий блок 14 соединен .с клеммой 15 источника первичного питания, а выход — с R-входом второго RS-триггера 8 выход которого

40 подключен к второму входу элемента

И 3, Выход элемента И 3 соединен со счетным вычитающим входом второго счетчика 9. Вторые входы элемента 5 подключены к выходам эадатчика 16 кода, На выходе инвертора установлен 45 выходной трансформатор (не показан).

Цифровое устройство работает следующим образом.

Импульсы опорной частоты с задающего генератора 1 поступают на счет- 50 ный вход п-разрядного двоичного счетчика 2, Опорная частота задающего генератора 1 и разрядность двоичного счетчика 2 выбираются таким образом, чтобы обеспечить необходимую частоту 55 преобразования инвертора и необходимую погрешность формирования длительности широтно-модулированного.импульса, В начальный момент времени на всех выходах счетчика 2 присутствуют сигналы логического нуля, т.,е. состояние счетчика 00...0. При этом снимаемый с выхода установления нуля счетчика 2 сигнал логического нуля устанавливает второй двоичный счетчик

9 в исходное состояние, а RS-триггеры

7 и 8 в состояние, при котором на их выходах формируется сигнал логической единицы, Сигнал логической единицы на выходе RS-триггера 8 отк-. рывает элемент И 3 по второму входу, а сигнал логической единицы на S-входе RS-триггера 7 через предварительный усилитель 11, служащий для согласования выхода триггера 7.с входом транзистора, 12 и для гальванической развязки, открывает транзистор 12, т,е. приводит его ;в насыщенное состояние, Импульсы опорной частоты вызывают изменение состояния счетчика 2, что приводит к соответствующему изменению сигналов на его информационных выходах. В момент сравнения информационного кода на выходе счетчика 2 с информационным кодом задатчика 16 кода элемент 5 сравнения кода вырабатывает сигнал, который через элемент ИЛИНЕ 10 поступает íà R-вход RS-триггера 7 и перебрасывает его во второе устойчивое состояние, при котором запирается предварительный усилитель

11 и транзистор 12, Изменение информации на выходе задатчика 16 кода приводит к изменению длительности импульса на входе транзистора 12.Так как период импульса преобразования, задаваемый разрядностью счетчика 2 и периодом следования импульсов за; дающего генератора 1, является величиной постоянной, то изменение длительности импульса на входе транзистора 12 приводит к изменению его коэффициента заполнения или к широтно-импульсному регулированию напряжения на выходе инвертора. В качестве задатчика кодов в общем случае может использоваться,-,ЦВМ.

Для инверторов, работающих на силовой трансформатор, нельзя превышать максимально-допустимую вольтсекундную площадь импульса, т,е. с повышением напряжения источника первичного питания необходимо уменьшить предель" ную длительность импульса. С этой целью напряжение с выхода источника первичного питания (клемма 15) через согласующий блок 14 поступает на з

14677 второй вход компаратора 13. Согласу" ющий блок обеспечивает отсечку малых значений первичного напряжения. Необходимость в этом возникает вследствии того, что существует диапазон т питающего напряжения от нуля до установленного значения, в котором даже при максимальной длительности управляющего импульса на входе тран- 0 зистора 12, его вольтсекундная площадь на выходе транзистора 12 не превышает максимально-допустимого значения. Поэтому в данном диапазоне ограничения длительности импульса не требуется. В качестве согласующего блока 14 может быть использован, например, стабилитрон, включенный встречно с питающим напряжением, или любой другой ограничитель напряжения. 2О

Указанная разность напряжений сравнивается на входах компаратора 13 с выходным напряжением цифроаналогового преобразователя 4. Выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 4 увеличивается вместе с изменением состояния двоичного счетчика 2 и в момент равенства напряжений на входах компаратора 13 последний формирует перепад 170, которым RS-триггер 8 перебрасывается в другое устойчивое состояние, запирая выходным сигналом элемент И 3 по второму входу, Таким образом, на выходе RSтриггера 8 формируется временной интервал, длительность которого пропор- >5 циональна напряжению на втором входе компаратора 13. При напряжении пер=. . вичного питания, меньшем или равном напряжению отсечки согласующего блока, укаэанный временной интервал ра40 вен нулю, при возрастании напряжения первичного питания возрастает и временной интервал. !

За время открытого состояния элемента Vi 3 импульсы с задающего генератора 1 поступают на счетный вычита ющий вход двоичного счетчика 9, работающего в режиме вычитания, т.е, его состояние изменяется к примеру, 00... О, « ... 1, » ... 0. ..,, 00... 1, 5О

При нулевой длительности временного интервала на выходе RS-триггера 8 состояние счетчика 9 не меняется по отношению к исходному состоянию.

При повышенном напряжении первичного 55 питания состояние счетчика 9 изменяется и в момент сравнения кодов на входах элемента 6 сравнения кодов

21 последняя формирует импульс, который через элемент ИЛИ-НЕ 10 переключает

RS-триггер 7, ограничивая длительность импульса на входе транзистора

12. Чем больше напряжение первичного питания, тем больше напряжение на втором входе компаратора 13, больше длительность временного интервала на входе элемента И 3, больше импульсов поступает на счетный вычитающий вход счетчика 9, раньше происходит сравнение кодов в элементе 6 и больше ограничивается длительность управляющего импульса. Все это позволяет исключить превь1шение вольтсекундной площадью импульса допустимого уровня и насыщение выходного трансформатора инвертора.

Необходимая нулевая пауза в управляющем напряжении на входе транзистора 12 обеспечивается установкой счетчика 9 не в нулевом состоянии, а в состоянии, которое предшествует нулевому. Например, установка счетчика 9 импульсом на установочном. входе в состояние 11...1 обеспечивает нулевую паузу длительностью один период следования импульсов задающего генератора, в состояние 11...0 — паузу в два периода следования и т.д.

Технико-экономическая эффективность от использования изобретения заключается в повышении надежности устройства, снижении массы и габаритов которое достигается снижением массы и габаритов силового трансформатора. Кроме того, обеспечивается защита нагрузки от повышенного напряжения.

Формула изобретения

Цифровое устройство для управления инвертором, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к счетному входу первого двоичного счетчика, выход установления нуля которого соединен с S-входом первого RSтриггера, выход которого через пред-. варительный усилитель предназначен для подключения к база-эмиттерному переходу силового транзистора, группа информационных выходов первого счетчика соединена с первой группой входов первого элемента сравнения кодов, вторая группа входов которого подключена к выходам задатчика кода, а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ-HF. выход которого соедин

Составитель С,Лузанов

Редактор Л.Зайцева Техред Л.Сердюкова Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 1209/53 Тираж 645 Подписное

ВНИИПЙГосударственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

5 14677 нен с R-входом первого RS-триггера, и клемму источника первичного питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем

Ф что, с целью повышения надежности инвертора, оно снабжено согласующим

5 блоком, аналоговым компаратором, вторым RS--.ðèããåðîì, вторым элементом сравнения кодов, вторым двоичным счетчиком, элементом И и цифроанало- 1О говым преобразователем, группа входов которого подключена к группе информационных выходов первого счетчика, а выход - к первому входу компаратора, второй вход которого через согла- 1r сующий блок соединен с клеммой источника первичного питания, а выход—

21 6 с К-входом второго RS-триггера, Sвход которого подключен к выходу установления нуля первого счетчика, а выход — к второму входу элемента И, первый вход которого соединен с выходом .задающего генератора, а выходсо счетным вычитающнм входом второго счетчика, установочный вход которого подключен к выходу установления нуля первого счетчика, а группа выходовк первой группе входов второго элемента сравнения кодов, вторая группа входов которого соединена с группой информационных выходов первого счетчика, а выход - с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ.