Устройство для управления вентильнымпреобразователем

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 121179 (21) 2838177/24-07 (51)M. KJI. с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Н 02 Р 13/16

Государствениый комитет

СССР по делам изобретений я открытий

Опубликовано 300781. Бюллетень 1 ео 28

Дата опубликования описания 30.0781 (53) УДК 621. 316. .727(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Е. Тонкаль, К.A.Ëèïêoâñêèé, H.È. Безганич, В.E.Ïàâëåíèî, Э.Н. Гречко, В.С. Затынайко и И.В. Юсов

Институт электродинамики AH Украинской ССР, Опытноэкспериментальный завод 9 20 гражданской азнаци (71) Заявители

/ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых выпрямителях, в автономных инверторах, в инверторах,ведомых сетью, и в широтно-импульсных преобразователях.

Известны устройства для управления вентильными -преобразователями, содержащие источник опорного напряжежения и источник управляющего напря10 жения, выходы которых через сумматор связаны со входом компаратора. Второй вход компаратора подключен к выходу интегратора, накопительный элемент которого зашунтирован ключом, соеди- 15 ненным с выходом компаратора. При этом вход интегратора через сумматор соединен с источником управляющего напряжения и с источником выходного напряжения преобразователя (1) и (2). 20

Недостатком таких устройств является сложность их реализации.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее источник управляющего напря- 25 жения ступенчатой формы, компаратор,; датчик выходного напряжения преобразователя и интегратор, накопительный элемент которого зашунтирован ключом.

Выход задающего генератора, соединен 39 с источником управляющего напряжения и с ключом, шунтирующим накопительный элемент интегратора. Вход интегратора подключен к датчику выходного напряжения преобразователя, а выход — ко входу компаратора, второй вход которого соединен с источником управляющего напряжения. Устройство обеспечивает независимость выходного напряжения преобразователя от величины и форьы входного напряжения. Высокая точность регулирования достигается использованием сравнительно несложного источника ступенчатого управляющего напряжения (3).

Недостатком данного устройства яв,ляется невозможность его использования в вентильных преобразователях с вольтодобавочным каналом, где можно управлять только частью потока энергии, поступающей со входа преобразователя на его выход.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления вентильным преобразователем„ содержащее задающий генератор, выход которого соединен с источником управляющего

851735 напряжения, датчик выходного напряжения преобразователя, подключенный к выходу интегратора, накопительный элемент которого зашунтирован ключом, и компаратор, первый вход которого связан с источником управляющего напряжения, введены дополнительные ин теграторы, накопительные элементы которых зашунтированы ключами, распределитель импульсов и разделительные диоды, вход распределителя импульсов соединен с, задающим генератором,выходы — с управляющими входами ключей, входы дополнительных интеграто- ров подключены к датчику выходного напряжения преобразователя, а выходы через разделительные диоды подключены ко второму входу компарато.ра.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства в системе управления широтно-импульсным преобразователем с вольтодобавочным каналом.

Устройство содержит задающий генератор 1, подключенный ко входу 2 источника управляющего напряжения и распределителя 3 импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами ключей 4, шунтирующих накопительный элемент (конденсатор) 5 ин теграторов 6, выполненных на операционных усилителях 7. Входы интеграторов подключены к датчику выходного напряжения преобразователя 8, а выходы через разделительные диоды 9 подключены ко входу компаратора 10.

Ко второму входу компаратора 10 подключен выход источника 2 управляющего напряжения. На фиг. 2 представлены импульсы 11-17 с выходов элементов устройства.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Задающий генератор 1 вырабатывает короткие импульсы 11 с частотой,равной выбранной частоте модуляции напряжения вольтодобавки, которые поступают на вход распределителя 3 импульсов. Распределитель 3 импульсов вырабатывает импульсы для включения ключей 4, шунтирующих накопительные элементы 5 интеграторов б. Частота импульсов, поступающих на ключи 4 с распределителя импульсов в К раз меньше частоты задающего генератора

1, где К вЂ” число используемых в устройстве интеграторов. Импульсы, поступающие с различных выходов распределителя импульсов сдвинуты относительно друг друга по времени на дискретную величину, кратную периоду следования тактовых импульсов с задающего генератора 1, причем в каждый мОмент, совпадающий с поступлением импульса с задающего генератора 1, формируется импульс на одном из вы ходов распределителя 3 импульсов.

Количество используемых в устрой.тве интеграторов выбирается в зависимости от величины напряжения вольтодобавки по отношению к суммарноMó напряжению (нерегулируемое напряжение плюс напряжение вольтодобавки), поступающему на вход преобразователя. При этом можно выбирать напряжения вольтодобавки, равные 1/2,. 1/3, 1/4 и т.д. от суммарного напряжения, поступающего на вход преобразователя.

Соответственно выбранному напряжению вольтодобавки в устройстве используют два, три и т.д. интегратора и распределитель импульсов на такое же количество выходов. 5 На фиг. 1 приведен пример устройства управления широтно-импульсным преобразователем с вольтодобавочным каналом, в котором напряжение вольтодобавки выбрано равным 1/2 от сумЩ марного напряжения, поступающего на вход преобразователя. То есть напряжение, поступающее на выход преобразователя без изменения, и напряжение

1 .которое суммируется с ним на выходе но поступает на выход через прерыватель, управляемый от предлагаемого устройства, выбраны одинаковыми.Поэтому.в устройстве используются два интегратора 6, на ключи 4 которых поступают импульсы с частотой, в два раза меньшей частоты генератора,сдвинутые относительно друг друга на один период следования тактовых импульсов задающего генератора. Импульсы 12> поступающие с одного выхода распределителя 3 импульсов, периоди чески разряжают накопительйый элемент одного из интеграторов. Импульсы 13, поступающие с другого выхода распределителя 3 импульсов, периодически

40 разряжают накопительный элемент другого интегратора. На выходах фомируются импульсы 14 и 15 интеграторов.

Импульс 16 на общем зажиме отсекающих диодов 9 U, поступающий на вход ком4 у паратора 10, сравнивается с управляющим напряжением 0, поступающим на второй вход компаратора 10. В те моменты времени, когда напряжение ОИ меньше, чем напряжение Uy, компара © тор 10 находится в состоянии, соответствующем: включенному транзистору прерывателя вольтодобавки (импульс

17) . Когда напряжение 0и сравнивается по величине с напряжением Uy, компаратор 10 переходит в состояние, сооТветствующее выключенному транзистору прерывателя вольтодобавки.

Как видно из фиг. 2е, напряжение, поступающее на вход компаратора с интеграторов 6 через диоды 9 имеет раз40 мах пульсации пилы, равный точно половине его амплитуды» Поэтому изменению входного напряжения преобразователя от минимально возможного 0И1, до максимально возможного, равного

6S 2U >q соответствует изменение скваж851735 ности включенного состояния прерывателя вольтодобавки от единицы до нуля. Таким образом, напряжение на выходе широтно-импульсного преобразователя (после фильтра) полностью инвариантное к изменениям входного напряжения в допустимых пределах, которые зависят от выбираемого напряжения вольтодобавки.

Работа предлагаемого устройства в вентильных преобразователях, формирующих на выходе напряжение сложной формы, например синусоидальное, отличается использованием управляемого источника ступенчатого управляющего напряжения.

Таким образом предлагаемое устрой- tS ство по сравнению с известным облацает более широкими функциональными возможностями, так как позволяет осуществлять формирование, регулирование и стабилизацию выходного напря- Щ жения преобразователя путем широтноимпульсной модуляции не полного входного напряжения, а лишь его части, т.е. напряжения вольтодобавки. Это возволяет существенно улучшить массо- 25 габаритные и энергетические характеристики преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее задаквиии генератор, выход которого соединен с источником управляющего напряжения, датчик выходного напряжения преобразователя, подключенный к входу интегратора, накопительный элемент которого зашунтирован ключом, и компаратор, первый вход которого связан с источником управляющего напряжения, а выход служит для подключения вентилей преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью. расширения функциональных возможностей, оно снабжено дополнительными Йнтеграторами, накопительные элементы которых зашунтированы ключами, распределителем импульсов и разцелительными диодами, вход распределителя импульсов соединен с задающим генератором, выходы — с управляющими входами ключей, входы дополнительных интеграторов подключены к датчику выходного напряжения преобразователя, а выходы через разделительные диоды подключены ко второму входу компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 537431, кл. Н 02 Р 13/16, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 611285, кл. H 02 P 13/18, 1976 °

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2660625/24-07, кл. Н 02 Р 13/16, 13.04.79.

77 Ðèã. Я

Составитель О.Парфенова .Редактор Ю.Середа Техред М. Коштура Корректор A. Гринденко

Заказ 6387/85 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4