Устройство для управления широтно- импульснымпреобразователем
<щ85 1 734
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соаетскик
Соцналистическик
Рвспубаик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл з (22) Заявлено 111179 (21) 2836923/24-07 с присоединением заявки No (23) Приоритет
HP 13/16
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 300781. Бюллетень 149 28
Дата опубликования описания 300781 (53) УДК 621. 314. .27(088.8) (72) Авторы изобретения
Э.Н. Гречко и О.П. Алымов!
Институт электродинамики AH Украинской ССР=-— (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ
Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к устройствам для управления тиристорными широтно-импульсными преобразователями (ШИП).
Известно устройство для импульснофазового управления тиристорным преобразователем, основанное на вертикальном принципе управления, заключающемся в формировании и сравнении пилообразного и опорного напряжений (1).
Недостатком известного устройства является малая точность регулирования.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления широтно-импульсным преобразователем, содержащее задающий генератор, управляющий блок, первые выходы которого . соединены со входами задающего генератора, триггер, первый R-вход которого соединен с шиной начальной установки, элемент И, первый вход которого соединен с выходом триггера, а. второй — с первым выходом задающего генератора, тактовый счетчик импульсов, импульсный вход которого подключен к выходу элемента И, а первый
R-вход — к шине начальной установки, реверсивный счетчик, входы сложения и вычитания которого подключены ко вторым выходам управляющего-блока,а
R-вход — к шине начальной установки, элемент сравнения, первые входы которого подключены к выходам тактового счетчика импульсов, вторые входы — к выходам реверсивного счетчика, а выход соединен со вторыми R-входами .триггера и тактового счетчика и импульсным входом реверсивного счетчика (21.
Недостатком этого устройства. является его сложность и следовательно, низкая надежность.
Цель изобретения — повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления широтно-импульсным преобразователем снабжено блоком опорных длительностей, импульсный вход которого подключен ко второму выходу задающего генератора, управляющие входы соединены с первыми выходами управляющего блока, R-вход соединен с шиной на.чальной установки, первый выход подключен к 5-входу триггера, а второйк третьему входу элемента И и ко вхо-Зч ду стробирования элемента сравнения.
851734
ЗО
На чертеже приведена функциональная схема устройства.
Функциональная схема устройства управления ШИП содержит задающий генератор 1, управляющий блок 2, блок
3 опорных длительностей, триггер 4, реверсивный счетчик 5, элемент И б, тактовый счетчик 7 импульсов, элемент
8 сравнения, шину начальной установ ки 9.
Устройство работает Следующим образом.
f0
Перед включением устройство устанавливается в исходное состояние.При этом сигналы блока 3 опорных длитель ностей не вырабатываются, реверсивный счетчик 5 находится в исходном tS состоянии (например нулевом), триггер
4 и тактовый счетчик 7 импульсов находятся в нулевом состоянии.
В зависимости от требуемого напряжения на выходе ШИП, которое прямо зависит от коэффициента заполнения импульсного цикла ф, блок 2 вырабатывает первую систему выходных сигналов Р1 р Р s Р р P+ каждый из кото» рых соответствует определенному значению $: Р,1 — 0 6ф,, < 0,25; Р 0 25
Р— 0,75 «й p< <1. Сигналы "+" и на вторых выходах осуществляют регулирование коэффициента 11 внутри диапазонов.
Первые выходные сигналы блока 2 поступают на входы задающего генератора 1 и управляют частотой выходных импульсов: сигналам Р, и Р4 соответствует частота m f на первом выходе 1 и частота 4f на втором выходе, сигналам Р и Р соответствуют частоты
2mf на первом и 8f на втором выходах. При этом f — опорная частота,а
m = т/с1,, где т — период цикла пре- 4О образования, а t — длительность интервала квантования.
Импульсы со второго выхода генЕратора 1 поступают на импульсный вход блока 3 опорных длительностей (ВОД), основной задачей которого яв-.
4$ ляется формирование импульсов, длительность которых .зависит от диапазона регулирования, и обеспечивающих нижний предел выходного напряжения
ШИП указанного диапазона. При поступ- © ленни от блока 2 сигнала Р блок 3 формирует импульс, длительность которого равна нулю, при наличии сигнала Pg им формируется импульс, длительность которого равна одной четвертой периода импульсного цикла,при наличии сигнала Р им формируется импульс, длительность которого. равна половине периода импульсного цикла, при наличии сигнала Р4 им формирует- 4ф ся импульс, длительность которого равна трем четвертым периода импульсного цикла.
Кроме того, блок 3 формирует короткие импульсы, поступающие на вход S триггера 4. Период этих импульсов равен периоду цикла Т.
Основным регулируемым элементом системы управления является реверсив-: ный счетчик 5. В реверсивном счетчи,ке 5 хранится код числа, определяю. щего дополнительный временной интервал, . который совместно с основным интервалом заданного диапазона, формируемым блоком 3, обеспечивает требуемую длительность выходного сигнала триггера 4 с заданной точностью, определяемой шагом квантования
Следовательно, изменяя код числа,хранящегося в реверсивном счетчике 5,мы имеем возможность изменять коэффициент заполнения импульсного циклаЭ в рамках диапазона, заданного блоком 2.
Рассматриваем процесс выработки выходного сигнала устройства управления ШИП, формируемого триггером 4.
В области 0 < 0,25.
При поступлении короткого импульса от блока 3 íà S-вход триггера 4 последний переходит в состояние "1".
С установкой триггера 4 в состояние "1" элемент И б открыт и импульсы заполнения с частотой заполнения, равной mf, от задающего генератора 1 начинают поступать через элемент И б на тактовый счетчик 7 импульсов.В момент равенства кодов чисел, записываемого в реверсивном счетчике 5 и формируемого тактовым счетчиком 7, на выходе элемента сравнения 8 появляется импульс, сбрасывающий триггер
4 и тактовый счетчик 7 импульсов .в нулевое состояние. Этот импульс также поступает на импульсный вход реверсивного счетчика и в зависимости от наличия или отсутствия сигналов
"+" или "-" блока 2 суммируется,вычитается или не воспринимается им. Сигнал с выхода блока 3 используется также для стробирования схемы сравнения 8, с целью исключения ложных срабатываний. Длительность импульса, формируемого триггером 4, равна
t > = N > на первом диапазоне, где с„ — длительность импульса, сформированного триггером 4;
N — число записанное в реверсивном счетчике 5; сH 0,25 T + и 2 f на вто1 ром диапазоне, 1 с, 0,5 Т + N ----- на третьем.
2mf диапазоне и 1
0,75 Т + N ----- на чети mf вертом диапазоне.
Предлагаемое устройство дает возможность переходить .в зависимости от коэффициента-заполнения импульсного цикла . к различным значениям несущей.частоты модуляции выходного на851734 пряжения, что весьма существенно для улучшения энергетических показателей преобразователя в области малых и больших значений выходного напряжения, оно может быть использовано для управления многофазным ШИП.
Основным технико-экономическим показателем эффективности устройства является, уменьшение аппаратурных затрат, связанных с его реализацией при требуемой точности, и тем самым повышение надежности устройства и уменьшение его стоимости.
Формула изобретения
Устройство для управления широтноимпульсным преобразователем,содержащее задающий генератор, управляющий блок, первые выходы которого соединены со входами задающего генератора, триггер, первый R-вход которого соединен с шиной начальной установки, элемент И, первый вход которого соединен с выходом триггера, а второй— с первым выходом задающего генератора, тактовый счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу элемента
И, а первый R-вход — к шине начальной установки, реверсивный счетчик, входы сложения и вычитания которого подключены ко вторым выходам управляющего блока, à R-вход - к шине начальной установки, элемент сравнения, первые входы которого подключены к выходу тактового счетчика импульсов, вторые входы - к выходу реверсивного счетчика, а выход соединен со вторыми R-входами триггера и тактового счетчика и импульсным входом ревер® сивного счетчика, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком опорных длительностей, импульсный вход которого подключен ко второму выходу задающего генератора, управ . ляющие входы соединены с первыми выходами управляющего. блока, установочный вход соединен с шиной начальной установки, его первый выход подключен к 5-входу триггера, а.второй
20 к третьему входу элемента И и ко .входу стробирования элемента сравнения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе р 1. Авторское свидетельство СССР
В 437190, кл. Н 02 Р 13/16, 1971.
2 ° Авторское свидетельство СССР по заявке з 2345347/24-07, кл. HP 13/16, 1977.
951734
Составитель В. Миронов
Редактор Ю. Середа Техред М. Рейвес Корректор В. Синицкая
Заказ б 387/85 Тираж 730 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
