Цифровое устройство для управления инвертором

(51)4 Н 0 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ЦИФРОВОЕ ЛЕНИЯ ИНВЕРТОР (57) Изобретен технике, а име равления преоб быть испольэов РОЙСТВО РАВ Ме относится кно к устройствазователями, ино в источника лектром упможет вто" ектрон- тома- ение ричного электр ной аппаратуры тики. Цель изо питания радиоэи устройства а етения - по ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМпРИ Гкнт сссР надежности. Устройство содержит схему формирования управляющего импульса, в состав которой входит задающийгенератор 1, первый счетчик 2, эле"мент 5 сравнения кода, задатчик 16кода, элемент ИЛИ-НЕ 10, первый триг"гер 7 и схему ограничения длительности импульса, в состав которойвходит согласующий блок 14, цифроаналоговый преобразователь 4, компа"ратор 13, второй триггер 8, второйэлемент 6 сравнения кодов, второйсчетчик 9 и логический элемент И 3,Длительность управляющего импульсазадается задатчиком 16 кода. Ограничение управляющего импульса осущест"вляется путем преобразования питающего напряжения в код и дальнейпейего обработки. 1 ип.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры иустройств автоматики.Цель изобретения - повышение надежности инвертора,На чертеже приведена электрическая схема устройства. 10Цифровое устройство для управленияинвертором содержит задающий генера"тор 1, выход которого подключен ксчетному входу первого двоичногосчетчика 2 и первому входу элемента 15И 3. Информационные выходы первогосчетчика подсоединены к первым входамцифроаналогового преобразователя 4,первого элемента 5 сравнения кодов,второго элемента 6 сравнения кодов, 20а выход установления нуля " к Б"входам первого КБ-триггера 7, второгоКБ-триггера 8 и установочному входувторого двоичного счетчика 9, информационные выходы которого подключены 25к вторым входам элемента 5, Выходыпервого и второго элементов 5 и 6подсоединены к входам элемента ИЛИ-НЕ10, выход которого подключен к В-входу первого КБ-триггера. Выход первого З 0КБ-триггера через предварительныйусилитель 11 подсоединен к базаэмиттерному переходу силового транзистора 12. Выход цифроаналогового преобразователя 4 подключен к первомувходу компаратора 13, второй вход которого через согласующий блок 14 сое"динен с клеммой 15 источника первичного питания, а выход - с В.-входомвторого КБ-триггера 8 выход которогоФ40подключен к второму входу элементаИ 3, Выход элемента И 3 соединенсо счетным вычитающим входом 1 второгосчетчика 9. Вторые входы элемента 5подключены к выходам эадатчика 16кода, На выходе инвертора установлен 45выходной трансформатор (не показан),Цифровое устройство работает сле"дующим образом,Импульсы опорной частоты с задающего генератора 1 поступают на счетный вход п-разрядного двоичного счетчика 2, Опорная частота задающего генератора 1 и разрядность двоичногосчетчика 2 выбираются таким образом,чтобы обеспечить необходимую частоту 55преобразования инвертора и необходимую погрешность формирования длительности широтно-модулированного импульса, В начальный момент времени на всех выходах счетчика 2 присутствуютсигналы логического нуля, те. состояние счетчика 000. При этомснимаемый с выхода установления нулясчетчика 2 сигнал логического нуляустанавливает второй двоичный счетчик9 в исходное состояние, а КБ-триггеры7 и 8 в состояние, при котором наих выходах формируется сигнал логической единицы, Сигнал логическойединицы на выходе КБ-триггера 8 отк-,рывает элемент И 3 по второму входу,а сигнал логической единицы на Б-входе КБ-триггера 7 через предварительный усилитель 11, снужащий для согласования выхода триггера 7 с входомтранзистора, 12 и для гальваническойразвязки, открывает транзистор 12,т,е. приводит его ;в насыщенное состояние,Импульсы опорной частоты вызываютизменение состояния счетчика 2, чтоприводит к соответствующему изменениюсигналов на его информационных выходах. В момент сравнения информационного кода на выходе счетчика 2 с информационным кодом задатчика 16 кодаэлемент 5 сравнения кода вырабатываетсигнал, который через элемент ИЛИНЕ 10 поступает на К-вход КБ-триггера 7 и перебрасывает его во второеустойчивое состояние, при которомзапирается предварительный усилитель11 и транзистор 12, Изменение информации на выходе задатчика 16 кодаприводит к изменению длительностиимпульса на входе транзистора 12.Таккак период импульса преобразования,задаваемый разрядностью счетчика 2и периодом следования импульсов за;дающего генератора 1, является вели"чиной постоянной, то изменение длительности импульса на входе транзистора 12 приводит к изменению егокоэффициента заполнения или к широтно-импульсному регулированию напряжения на выходе инвертора, В качествезадатчика кодов в общем случае можетиспользоватьсяЦВМ.Для инверторов, работающих на си"ловой трансформатор, нельзя превышатьмаксимально-допустимую вольтсекундную площадь импульса, т,е. с повышением напряжения источника первичногопитания необходимо уменьшить предель"ную длительность импульса. С этойцелью напряжение с выхода источникапервичного питания (клемма 15) черезсогласующий блок 14 поступает наз14677второй вход компаратора 13. Согласу"ющий блок обеспечивает отсечку малыхзначений первичного напряжения. Необходимость в этом возникает вследствии того, что существует диапазон ипитающего напряжения от нуля до установленного значения, в котором даже при максимальной длительностиуправляющего импульса на входе транзистора 12, его вольтсекундная площадь на выходе транзистора 12 не превышает максимально-допустимого значения. Поэтому в данном диапазоне ограничения длительности импульса нетребуется. В качестве согласующегоблока 14 может быть использован,например, стабилитрон, включенныйвстречно с питающим напряжением, илилюбой другой ограничитель напряжения. 20Указанная разность напряжений сравнивается на входах компаратора 13 свыходным напряжением цифроаналогового преобразователя 4. Выходное напряжение цифроаналогового преобразова дтеля 4 увеличивается вместе с изменением состояния двоичного счетчика 2и в момент равенства напряжений навходах компаратора 13 последний формирует перепад 10) которым КБ-триггер 8 перебрасывается в другое устойчивое состояние, запирая выходнымсигналом элемент И 3 по второму вхо"ду, Таким образом, на выходе КБтриггера 8 формируется временной ин"тервал, длительность которого пропорциональна напряжению на втором входекомпаратора 13. При напряжении пер=.вичного питания, меньшем или равномнапряжению отсечки согласующего блока, укаэанный временной интервал ра 40вен нулю, при возрастании напряженияпервичного питания возрастает и временной интервал.За время открытого состояния элемента И 3 импульсы с задающего генератора 1 поступают на счетный вычитающий вход двоичного счетчика 9, работающего в режиме вычитания, т.е, егосостояние изменяется к примеру,00 О) 1 1 1, 1 1 О, , 00 1. 50При нулевой длительности временногоинтервала на выходе КБ-триггера 8состояние счетчика 9 не меняется поотношению к исходному состоянию.При повышенном напряжении первичного 55питания состояние счетчика 9 изменяется и в момент сравнения кодов навходах элемента 6 сравнения кодов 21последняя формирует импульс, которыйчерез элемент ИЛИ-НЕ 10 переключаетКБ-триггер 7, ограничивая длительность импульса на входе транзистора12. Чем больше напряжение первичногопитания, тем больше напряжение навтором входе компаратора 13, большедлительность временного интервала навходе элемента И 3, больше импульсовпоступает на счетный вычитающий входсчетчика 9, раньше происходит сравнение кодов в элементе 6 и больше ограничивается длительность управляющегоимпульса. Все это позволяет исключитьпревьЬпение вольтсекундной площадьюимпульса допустимого уровня и насыщение выходного трансформатора инвертора.Необходимая нулевая пауза в управляющем напряжении на входе транзистора 12 обеспечивается установкойсчетчика 9 не в нулевом состоянии,а в состоянии, которое предшествуетнулевому. Например, установка счетчика 9 импульсом на установочном. входев состояние 111 обеспечивает нулевую паузу длительностью один периодследования импульсов задающего генератора, в состояние 110 - паузу вдва периода следования и т.д.Технико-экономическая эффективность от использования изобретениязаключается в повышении надежностиустройства, снижении массы и габаритов которое достигается снижениеммассы и габаритов силового трансформатора. Кроме того, обеспечивается защита нагрузки от повышенного напряжения,1Формула изобретенияЦифровое устройство для управленияинвертором, содержащее задающий генератор, выход которого подключен ксчетному входу первого двоичного счетчика, выход установления нуля которо"го соединен с Б-входом первого КБтриггера, выход которого через пред-,варительный усилитель предназначендля подключения к база-эмиттерномупереходу силового транзистора, группа информационных выходов первогосчетчика соединена с первой группойвходов первого элемента сравнениякодов, вторая группа входов которогоподключена к выходам задатчика кода,а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соедиЗаказ 1209/53 Тираж 645 ПодписноеВНИИПЙГосударственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 5 14677 нен с К-входом первого КБ-триггера, и клемму источника первичного питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности инвертора, оно снабжено согласующим5 блоком, аналоговым компаратором, вторым КЯ"-.риггером, вторым элементом сравнения кодов, вторым двоичным счетчиком, элементом И и цифроанало О говым преобразователем, группа входов которого подключена к группе информационных выходов первого счетчика, а выход - к первому входу компаратора, второй вход которого через согла сующий блок соединен с клеммой источника первичного питания, а выход " 21 6с К-входом второго КЯ-триггера, 3 вход которого подключен к выходу установления нуля первого счетчика, авыход - к второму входу элемента И,первый вход которого соединен с выходом .задающего генератора, а выход "со счетным вычитающнм входом второгосчетчика, установочный вход которогоподключен к выходу установления нуляпервого счетчика, а группа выходовк первой группе входов второго элемента сравнения кодов, вторая группавходов которого соединена с группойинформационных выходов первого счетчика, а выход - с вторым входов элемента ИЛИ-НЕ,