Устройство для управления широтноимпульсным преобразователем

 

i11650I99

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.04.76 (21) 2345347/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) M Кл з

Н 02Р 13f16

Государственный комитет (53) УДК 621.316.727 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Э. Н. Гречко, В. E. Тонкаль, О. П. Алымов и В. E. Павленко (71) Заявитель Институт электродинамики AH Украинской CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНОИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к устройствам управления тиристорными широтноимпульсными преобразователями (ШИП) .

Известны системы импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем, основанные на вертикальном принципе управления, заключающемся в формировании и сравнении пилообразного и опорного напряжений (1, 2).

К недостаткам этих устройств относятся низкие точность и стабильность работы, особенно для случая управления многофазным тир исторным широтно-импульсным преобразователем.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, которое содержит и каналов формирования импульсов управления, каждый из которых включает задающий генератор, тактовый счетчик импульсов, дешифратор, реверсивный счетчик управления и блок управления (37.

В основу работы данного устройства заложен принцип формирования по каждой фазе тиристорного ШИП двух сдвигаемых по фазе одной относительно другой последовательностей импульсов управления, первая из которых поступает на основной тиристор прерывателя, а вторая — на вспомогательный, что приводит к выключению основного силового тиристора.

Но при широких диапазонах регулирования выходного напряжения преобразовате5 ля фактически установленные мощности фильтрующих устройств определяются малыми длительностями импульсов выходного напряжения, и в области средних и больших значений напряжения на нагрузке

10 фильтрующие устройства недоиспользуюгся, что является недостатком этого устройства.

Целью изобретения является улучшение энергетических показателей широтно-им15 пульсного преобразователя в области больших и средних значений выходного напряжения, а также расширение функциональных возможностей.

Для этого в устройство для управления, 20 содержащее блок управления, выходы которого соединены со входами реверсивного счетчика, блок сравнения, на входы которого поданы сигналы с выходов тактового счетчика импульсов со входом установки

25 нуля и счетным входом и указанного реверсивного счетчика и задающий генератор, введены формирователь частот с шестью выходами, блок выработки сигналов сопровождения с двумя выходами, задат30 чик кодов, триггер со входом установки

650199 ну/ля и счстным пхОДОм, два логичсских элеменпга ИЛИ, две группы логических элементов И, каждая группа которой состоит из двух двухвходовых элементов И и одноI0 трехвходового элемента И, два входа которого реверсивные, и отдельного двухвходового элемента И, причем выход задающего генератора подключен к входу формирователя частот, выходы которого соответственно подключсны к первым входам логических элементов И обеих групп логических элементов И, вторые входы первых двухвходовых логических элементов и первые реверсивные входы трехвходовых логических элементов И годключены к первому выходу блока выработки сигналов сопровождения, а вторые входы вторых двухвходовых логических элементов И и вторые реверсивные входы трехвходовых логических элементов И подключены ко второму выходу блока выработки сигналов cOIIp0вождения, выходы псрвой группы логических элементов И подключсны к входам первого логического элемента ИЛИ, а вь ходы второй группы логических элементов

И вЂ” к входам второго логического элеменIa ИЛИ, выход первого логического элемс«Ia ИЛИ подключен к счетному входу триггсра, выход второго логического элемента ИЛИ подключен ко второму. входу логического элемента И, ко второму входу которого подключен выход триггера, а выход — к счетному входу тактового счетчика импульсов, выходы которого,подключены к входам блока сравнения, выход которого подключеп к входу установки нуля триггера, на вход блока выработки сигналов сопровождения и к выходу установки нуля тактового счетчика импульсов, выход блока управления подключен к входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к входам блока сравнения и блока выработки сигналов сопровождения, а задатчик кодов подкл1очсн к входом блока выработки сигналов сопровождения.

1-1а чертеже представлена функциональная схема устройства управлсния широтноимпу льсным преоооазоватслем.

Устройство для управления ШИП содержит блок управления 1, задагощий генератор 2, формироватсль частот 3, реверсивный счетчик 4, схемы И 5 — 11, схемы ИЛИ

12, 13, блок выработки сигналов сопровождения 14, триггер 15, задатчик кодов 16, блок сравнения 17, тактовый счетчик импульсов 18.

Рассмотрим принцип работы предлагаемого устройства управления.

На реверсивный счетчик 4 с управляющего устройства 1 по двум входным шинам поступают управляющие сигналы, при этом на счетчике фиксируется двоичный код, соответствующий глубине регулирования выходного напряжения преобразователя;. Кор с реверсивного счетчика 4 посту5

15 о о 7 зо

Зб

- о о

6О

65 пает на блок сравнения 17 и на вход блока выработки сигналов сопровождения трех диапазонов регулирования выходного напряжения 14 (количество диапазонов в общем случае может выбираться произвольным целым числом).

Частота задающего генератора 2 используется в формирователе частот 3, состоящем из двух идентичных делителей частоты, каждый из которых имеет основной и промежуточный выводы, при этом первый делитель подключен непосредственно к задающему генератору 2, а второй делитель через дополнительный делитель с коэффициентом деления m, где m — число разбиений глубины регулирования выходного на1 пряжения, т. с. — есть шаг квантования

/7/ глубины регулирования выходного напряжения у. Таким образом, на выходе формирователя частот 3 получаем набор синхронизированных между собой частот 4/.m, 2j m, f т, 4f, 2f, f. При этом, в зависимости от диапазона рсгулирования выходного напряжения (в данном случае имеем три диапазона регулирования), первые три частоты 4f m, 2f т и ) ./гг определяют частоту заполнения тактового счетчика импульсов 18, т. е. глубину регулирования выходного напряжения преобразователя, а вторые три частоты 4f, 2f и f — несущую частоту модуляции выходного напряжения преобразователя, т. с. частоту переключения триггера 15.

В области больших у на вход установки нуля триггера 15 через схему ИЛИ 12 и схему И 7 с формирователя частот 3 поступают экие импульсы с частотой f u взводят триггер 15. При этом на вход счетчика 18 через схему И 11, схему ИЛИ 13, схему И 10 с формирователя частот 3 начнут поступать импульсы с частотой f.т и подсчитываться нм. B момент равенства кода реверсивного счетчика управления 4и кода тактового счетчика импульсов 18 блок сравнения 17 вырабатывает импульс

«Сброс», который поступает на счетный вход триггера и сбрасывает его. На выходе триггера 15 формируется частота /, длительность импульсов которой соответствует входному воздействию, т. с.

В области средних у на вход установки нуля триггера 15 через схему ИЛИ 12 и схему И б с формирователя частот 3 поступают узкие импульсы с частотой 2f и взводят триггер 15. При этом на вход счетчика тактовых импульсов 18 через схему И 11, схему ИЛИ 13, схему И 9 с формирователя частот 3 начнут поступать импульсы с частотой 2 .m и подсчитываться им. В момент равенства кода реверсивного счетчика управления 4 и кода тактового счетчика импульсов 18 блок сравнения 17 выработает импульс «Сброс», который поступает на счетный вход триггера и сбрасывает его.

650199

На выходе триггера 15 формируется частота 2j, длитсльность импульсов которой соответствует входному воздействию, т. е. у.

В области малых у на вход установки нуля триггера 15 через схему ИЛИ 12 и схему И 5 с формирователя частот 3 поступают узкие импульсы с частотой 4f и взводят триггер 15. При этом на вход счетчика тактовых импульсов 18 через схему

И 11, схему ИЛИ 13, схему И 8 с формирователя частот 3 начнут поступать импульсы с частотой 4f.ò и подсчитываться им. В момент равснства кода реверсивного считчика управления 4 и кода тактового счетчика импульсов 18 блок сравнения 17 выработает импульс «Сброс», который поступает на счетный вход триггера и сбрасывает его. На выходе триггера 15 формируется частота 4j, длительность импульсов которой соответствует входному воздейс гвию, т. е. у. Зо всех рассмотренных слу:аях в нулевое состояние сбрасывается и сч=:тчик тактовых импульсов 18. Сигнал «Сброс» используется также для синхрснизации блока выработки сигналов сопровождения соответствующих диапазонов регулирования 14. бранное устройство дает возможность переходить в зависимости от глубины регулирования выходного папряжс!.ия .! к различным значениям несущей частоты модуляции выходного напряжения, что весьма существенно для улучшения энергетических показателей преобразователя в области больших и средних значений выходного напряжения.

Формула изобретения стройство для управления широтно-импульсным преобразователем, содержащее блок управления, выходы которого соединены со входами реверсивного счетчика, блок сравнения, на входы которого поданы сигналы с выходов тактового счетчика импульсов со входом установки нуля и счетным входом и указанного реверсивного счетчика, задающий генератор, отл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей преобразователя в области больших и средних значений выходного напряжения и расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено формирователем частот с шестью выходами, блоком выработки сиг5 о

2д

4О

55 палов сопровождения с двумя выходами, задат IHêoì кодов, триггером со входом установки нуля и счетным входом, двумя логическими элементами ИЛИ, двумя группами логических элементов И, каждая группа которой состоит из двух двухвходовых элементов И и одного трехвходового элемента И, два входа которого реверсивные и отдел, кого двухвходового элемента И, причем выход задающего генератора подключсч к входу формирователя частот, выходы которого соответственно подключены к первь!м входам ".îãè÷åñêèõ элементов И обеих групп логических элементов И, вторые входы первых двухвходовых логических элементов и первые рсверсивные вход!! трех ходовых, огическпх элементов И подкл:о !с.!ы к и"рвому выходу олока выработки спг.;алов сопровождения, а вторые входы вторых двухвходовых логических элементов И и вторые реверсивные входы трехвходовых логических элементов И подкл!Очс!!ы ко Втором ьь!ход! Олока Bblp2ботки сигналов сопровождения, выходы первой группы логических элементов И подкл;очены к входам первого логического элемента ИЛИ, выходы второй группы логических элементов 11 — к входам второго логи !еского эл"мс!-;та ИЛИ, выход первого логического элемента ИЛИ подключен к счстному в оду триггера, выход второго лог!!чсского элемента 11ЛИ подключен ко второму входу ".îãè÷ññêoão элемента И, ко второму входу которого подключен выход триггера, а выход — к счетному входу тактового счетчика им ульсов, выходы которого подключены к Входам блока сравнения, выход которого подключен к входу установки нуля триггера, на вход блока выработки сигналов сопровождения и к выходу установки нуля тактового счетчика импульсов, а выход блока управления подключен к входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к входам блока сравнения и блока выработки сигналов сопровождения, а задатчик кодов подключен к входам блока выработки сигналов сопровождения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 385384, кл. Н 02Р 13/16, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 437190, кл. Н 02Р 13/16, 25.10.71.

3. Авторское свидетельство СССР № 424290, кл. Н 02Р 13/16, 01.02.71.

650199

Редактор Ю. Челюканов

Заказ 2709/10 Изд. № 158 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, Z

Составитель О. Наказная

Техред А. Камышникова

Корректоры: P. Беркович и А. Степанова