Блок управления многофазным импульсным стабилизатором напряжения

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ВОЕО".Г,ь",:ю"5 г" Лрд гр 1 т." ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1 ГОСУДАРСТВЕННЬИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРФ 1123085, кл. Н 02 Р 13/16,6 05 Р 1/56, 1983.Авторское свидетельство СССРФ 1019413, кл. С 05 Р 1/56, 1982.(54) БЛОК УНРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЪМИМПУЛЬСНЪМ СТАБИЛИЗАТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - улучшение качества процесса регулирования,снижение потребляемой мощности и упрощение управления. В каждый периодработы на управляющих входах преобразовательных фаз 2 формируются широт 801467704 Н 02 М 5/257, С 05 Р 1/56 но-модулированные импульсы, совпадаю щие по длительности с импульсами с выхода широтно-импульсного модулятора 9. Сдвиг по времени широтно-модулированных импульсов разных преобразовательных Ьаз обеспечивает сдвиг во времени электрических процессов в силовых преобразовательных фазах. Первый генератор синхроимпульсов 5 обеспечивает синхронизацию передних Фронтов импульсов управления. Второй генератор синхроимпульсов 14 периодически включается сигналом с выхода широтно-импульсного модулятора 9 и обеспечивает синхронизацию задних Фронтов импульсов управления силовыми преобразовательными фазами, за счет чего достигается постоянная цель, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике.Целью изобретения является улучшение качества процесса регулирования5снижение потребляемой мощности и упрощение управления,На фиг. 1 представлена схема блокауправления многофазного импульсногостабилизатора напряжения; на фиг. 2эпюры напряжения, поясняющие работублока управления при количестве силовых преобразовательных фаз И=4,Устройство содержит источник питания (ИП) 1, подключенный к преобразовательным фазам (Пф) 2, выходные цепи которых подключены к нагрузке (Н)3, и блок управления (БУ) 4, которыйсодержит первый генератор синхроимпульсов (ГСИ) 5, счетчик Джонсона 20(СД) 6, формирователь пилообразныхимпульсов (ФПИ) 7, И триггеров 8, широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 9,триггер 10 управления, схему сравнения (СС) 11, источник опорного напряжения (ИОН) 12, И-разрядный регистр13 сдвига, второй генератор синхроимпульсов (ГСИ) 14, логический элемент И 15.ИП 1 и силовые П 4 2 имеют две общие шины.Первый ГСИ 5 БУ 4 своим выходомсоединен с входом счетчика Джонсона 6,Первый выход счетчика Джонсона 6 соединен с входом ФПИ 7, а все выходы от 35первого до М-го подсоединены к входамсинхронизации соответственно от первого до М-го триггера 8. Выход ФПИ 7соединен с первым входом ШИМ 9, выходкоторого соединен с входом синхронизации триггера 10 управления, а второй вход соединен с выходом СС 11,нри этом один из входов СС 11 подключен к ИОН 12, другой - к выходнымклеммам, к которым подключена нагруз ка 3, Прямой выход каждого из И триггеров 8 соединен с управляющим входомсоответствующей ПФ 2, вход 0 соединен с плюсовой шиной питания БУ 4,а вход К - с соответствующим выходом 50от первого до И-го разряда И-разряд.ного регистра 13 сдвига. Вход П триггера 10 управления соединен с плюсовой шиной питания БУ 4, вход К подсоединен к соединенным между собой вхо 55ду К и выходу И-го разряда И-разряд"ного регистра 13 сдвига, а выход соединен с входом второго ГСИ 14, выходкоторого соединен с входом синхронизации И-разрядного регистра 13 сдвига, вход 0 которого соединен с выходом логического элемента И 15, один вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а другой вход соединен с инверсным выходом М-го триггера 8.Эпюры напряжения (Фиг.2), поясняющие работу блока управления многофазного импульсного стабилизатора напряжения, представлены следующим образом: эпюра 14 - выход первого ГСИ 5; эпюры 15 - 18 - соответственно первый, второй, третий и четвертый выходы счетчика Джонсона 6; эпюра 9 - выход ФПИ 7; эпюра 20 - выход ШИП 9;21 - выход второго ГСИ 14; 22 - 25 соответственно прямые выходы первого, второго, третьего и четвертого триггеров 8.Многофазный импульсный стабилизатор работает следующим образом,С выхода первого ГСИ 5 импульсыТс периодом Т =-, где Т - период коммутации силовых ПФ 2, поступают на вход счетчика Джонсона 6 (Фиг, 2, эпюра 14).С выходов счетчика Джонсона 6 поступают импульсы с периодом Т, причем импульсы с каждого и-го выхода счетчика сдвинуты по Фазе относительно импульсов с и-го предыдущего выхода на г 1 остоянную величину, равную периоду работы первого ГСИ 5 - Т(Фиг. 2, эпюры 15 - 18).По передним фронтам импульсов, поступающих с выходов счетчика Джонсона 6, триггеры 8 перебрасываются,в единичное состояние, На выходе ФПИ7 формируются несимметричные пилообразные импульсы напряжения синхронизированные передними Фронтами положительных импульсов, поступающих с первого выхода счетчика Джонсона 6 (Фиг. 2, эпюра 19). На выходе ШИМ 9 формируется нулевой широтно-модулированный сигнал, передний фронт при пе" реходе из 1 в 0 которого совпадает с передним фронтом импульсов, поступающих с первого выхода счетчика Джонсона 6, а задний фронт определяетсяуровнем напряжения, поступающим на, второй вход ШИМ 9 с выхода СС 11 (фиг, 2, эпюра 20). Уровень напряжения с выхода СС 11 определяется разностью между напряжением ИОН 12 и на 1пряжением, поступающим с выходных704 з1467 клемм. По заднему фронту (ОП) широтномодулированного сигнала триггер 10 управления перебрасывается в единичное состояние и производит включение второго ГСИ 14. С выхода второго ГСИ 14 начинают поступать импульсы с периодом, равным периоду импульсов с выхода первого ГСИ 5 - Тг (фиг.2, эпюра 21). В момент включения второго ГСИ 14 на его выходе формируется положительный импульс, передний фронт которого совпадает с задним фронтом (О/1) нулевых импульсов с выхода ШИМ 9.15К моменту включения второго ГСИ 14 первый триггер 8 находится в единичном состоянии, а И-ый триггер 8 находится еще в нулевом состоянии.В результате на вход Ч-разрядного регистра 13 сдвига с выхода логического элемента И 15 поступает уровень напряжения, соответствующий логической единице. Поэтому по переднему фронту импульса, поступающего с выхо да второго ГСИ 14 после его включения, происходит установка первого разряда И.-разрядного регистра 13 сдвига в единичное состояние и соответственно установка первого тригге ра 8 по входу К в нулевое состояние. После обнуления первого триггера 8 на вход И-разрядного регистра 13 сдвига с выхода логического элемента И 15 начинает поступать уровень напряжения, соответствующий логическому нулю, и с приходом каждого последующего импульса с выхода второго ГСИ 14 на вход синхронизации регистра происходит последовательная уста новка последующего разряда регистра в единичное состояние с одновременным обнулением предыдущего разряда регистра. При этом соответствующие триггеры 8 устанавливаются В нулевое сос 45 тояние по входу К и на управляющих входах соответствующих ПФ 2 формируются сигналы логических нулей (фиг.2, эпюры 22 - 25), Формирование сигналов логических нулей на управляющем входе каждой ПФ 2, начиная с второй по И-ю,50 происходит с задержкой относительно того же процесса на входе предыдущей фазы на время равное Тг.55С установкой И-го разряда М-разрядного регистра 13 сдвига в единичное состояние регистр, И-ый триггер 8 и триггер 10 управления обнуляются по входам К и происходит отключение второго ГСИ 14, Этим заканчивается период работы многофаэного нмпульсного стабилизатора напряжения, В последующий период работы все описанные процессы повторяются.Таким образом, в каждый период работы многофаэного импульсного ста" билизатора напряжения на управляющих входах ПФ 2 формируются положительные широтно-модулированные импульсы, совпадающие по длительности с импульсами с выхода ШИИ 9 (фиг, 2, эпюры 22 - 25). Их сдвиг во времени на величину Тг обеспечивает сдвиг во времени электрических процессов в силовых преобразовательных фазахФормула изобретения Блок управления многофазным импульсным стабилизатором напряжения, содержащий первый генератор синхраимпульсов, М-разрядный регистр сдвига, формирователь пилообразных импульсов, выходом соединенный с первым входом широтно-импульсного модулятора, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения, при этомодин иэ входов схемы сравнения подключен к выходным выводам, а другойвход соединен с выходом источникаопорного напряжения, И триггеров, укоторых Э-входы подключены к плюсовой шине питания блока управления,о т л и ч.а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения качества процессарегулирования, снижения потребляемой мощности и упрощения, введены счетчик Джонсона, второй генератор синхроимпульсов, триггер управления, логический элемент И, причем выход первого генератора синхроимпульсов соединен с входом счетчика 11 жонсона,выходы которого от первого до И-го подсоединены к входам синхронизации 1 соответственно от первого до Ч-го . триггеров, прямые выходы которых подключены к выводам для подключения управляющих входов соответствующих преобразовательных фаз многофазного импульсного стабилизатора напряжения, первый выход счетчика Джонсона также соединен с входом формирователя пилообразных импульсов, выход широтно- импульсного модулятора соединен с входом синхронизации триггера управления,.0-вход которого соединен с плюсовой шиной питания блпка упраВ5 1467704 6 ления, К-вход подключен к соединен- рядов подсоединены к К-входам соотным между собой К-входу и входу И-го ветственно от первого до В-го триггеразряда И-разрядного регистра сдвига, ров, а 0-вход соединен с выходом лоа выход соединен с входом второго гического элемента И один вход кото 51 генератора синхроимпульсов, выход ко- рого соединен с прямым выходом первоторого соединен с входом синхрониза- го триггера, а другой вход соединен ции Х-разрядного регистра сдвига, вы- с инверсным выходом М-го триггера ходы которо 1 о от первого до И-го раз- из И триггеров. Составитель О.НазароГ.Гербер Техред Л.Олийнык К Реда рек ирня Тираж 645 Подписное енного комитета .по изобретениям и открытиям и 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 208/52 осудар Заказ ВНИИПИ КНТ ССС нно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10 Произв