Устройство для управления и стабилизации параметров выходного напряжения преобразователя

союз советскихсоциАлистичеснихРЕСПУБЛИН 51)5 Н 02 Р 7 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 254) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И СТА ИЛИЗАЦИИ ПАРАИЕТРОВ ВЫХОДНОГО НАПРЯ ЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Киевского а им.50-ле оциалисти(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления вентильными првателями в переходных режимахизобретения - улучшение энергких характеристик вентильногоразователя в переходных режимты и расширение его функционвозможностей. С этой целью вновившемся режиме работы сигики поступает с выхода блока 3нения на вход корректирующего ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТпо изоБРетениям и отнРытиямпРи Гннт сссР(71) Черниговский филиалполитехнического институттия Великой Октябрьской сческой революции(56) Авторское свидетельство СССР9 1274094, кл. Н 02.И 7/48, 1983.Электронная техника в автоматикСб.статей./Нод ред. Ю.И.Конева.И.: Радио и связь, 1983, вып,14,с.89, рис.1,еобразоЦель етичеспреобах рабоальных устаал ошибсравблока1552290 5, Откорректированная ошибка накладывается в сумматоре 8 на мсдулирующую Функцию. По полученному закону производится широтно-импульсная моду 5 ляция для выработки управляющего воздействия. В переходных режимах работы, когда сигнал ошибки резко возрас-тает, срабатывает пороговый элемент 4, а на первый вход сумматора 8 пода Изобретение относится к электроТехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразоватеЛями в переходных и установившихся режимах.Целью изобретения является улучШение энергетических характеристик нентильного преобразователя в переходных режимах работы и,расширение его Функциональных возможностей,На фиг.1 представлена Функциональ ная схема устройства для управления и стабилизации параметров выходного напряжения преобразователя, на фиг, 2 - диаграммы работы устройства н установившемся режиме; на фиг.3 - диаграмма 30 работы в переходном режиме работы.Устройство для управления и стабилизации параметров выходного напря - жения вентильного преобразователя 1 содержит (фиг.1) датчик 2 обратной связи, выход которого подключен к первому входу первого блока 3 сравнения, на нторой вход которого подается эталонное напряжение, а выход первого блока 3 сравнения связан с входами порогового элемента 4 и корректирующего блока 5, цифровой Фильтр 6, переключающий элемент 7, управляющий вход которого соединен с выходом порооного элемента 4, первый вход - с выходом корректирующего блока 5 и первым входом цифрового Фильтра 6, второй вход связан с выходом цифрового фильтра 6, а выход переключающего элемента 7 подключен к первому входу сумматора 8, генератор 9 пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом второго блока 10 сравнения, генератор 11 модулирующеи функции, связанный выходом с вторым55 входом сумматора 8, задающий генератор 12, первый. второй и третий выходы которого подключены соответственно к входам генератора 9 пгшссбразнсется постоянная составляющая с выходацифрового Фильтра 6, величина которойФормируется по значению откорректированной ошибки в моменты квантования.При этом широтно-импульсная модуляция производится по закону, определяемому модулирующей Функцией (обычносинусоидальной) с постоянной составляющей в спектре. 3 ил. го напряжения, генератора 11 модулирующей Функции и к второму входу цифрового Фильтра 6, причем выход сумматора 8 связан с вторым входом второгоблока 10 сравнения, а его выход черезФормирователь 13 импульсов подключенк управляющему входу вентильного преобразователя 1,Устройство работает следующим образом.В установившемся режиме работысигнал с датчика 2 обратной связи,пропорциональный выходному напряжению вентильногс преобразователя 1(или же его среднему значению за 1/4,1/2, 1 или несколько периодов - взависимости от требуемой реализации)сравнивается в блоке 3 сравнения сэталонным напряжением Ь, соответствующим стабилизированному режиму работы преобразователя (Фиг.2). Сигналошибки ЬП, с выхода блока 3 сравнения поступает на вход корректирующего блока 5, который вырабатывает управляющее воздействие ЬП по заданному закону регулирования (например,пропорционально-интегрально-дифференциальному)е В установившемся режиме работы сигнал ошибки Ь 01 непревышает порогового значения, и выход порогового элемента 4 установленв состояние, при котором выход цифрового Фильтра 6 отключен, а выходкорректирующего блока 5 подключен через переключающий элемент 7 к первому входу сумматора 8. В сумматоре8 происходит наложение откорректированной ошибки ЬП, стремящейся к ну,пю н режиме стабилизации на модулирующую Функцию Г,(г.), поступающую свыхода генератора модулирующей функции 11, причем, как правило, в качестве модулирующей функции используется синусоида. Блок 10 сравнения осуществляет операцию вычитания получен50 5 15522 ной суммы модулирующей функции Г(1) и откорректированной ошибки ДБ из пилообразного напряжения,ц пн, поступающего с генератора 9 пилообразного5 напряжения. По полученной разности 11-Бяц -Г формирователь 13 импульсов формирует управляющие импульсы Б для вентильного преобразователя 1. Таким образом, в установившемся режиме работы генератор 9 пилообразного напряжения, блок 10 сравнения и формирователь импульсов производят широтно-импульсную модуляцию по закону, определяемому функцией 1(С), по ступающей с выхода сумматора 8 и, как правило, являющейся синусоидой в режиме стабилизации. Задающий генератор 12 тактирует генератор 9 пилообразного напряжения, генератор 10 модулирующей функции, работающие на разных частотах, а также цифровой фильтр б.В переходных режимах работы сигнал ошибки системы возрастает по ам плитуде и в общем случае может быть произвольной формы. Вследствие этого в динамике закон широтно-импульсной модуляции резко отличается от заданного, что приводит к ухудшению спект- ЗО рального состава выходного напряжения вентильного преобразователя из-за увеличения в спектре доли гармонических составляющих, близких к основной. 35Для улучшения энергетических показателей в переходных режимах и расширения функциональных возможностей устройства к первому входу сумматора 8 подключается не выход корректирую щего блока 5, а выход цифрового фильтра б. Это обеспечивается переключающим элементом 7 по сигналу с выхода, порогового элемента 4, который срабатывает при превышении ошибки АП, 45 порогового значения ЬБ, что характеризует переходный режим работы, При этом (фиг.3) значение выходного сигнала цифрового фильтра б связано с входами соотношением ьц+ =П(КТ) КТ (1 "-(К+1) Тгде К - коэффициент передачи пропорционального регулятора, входящего в состав цифрового фильтра; й - текущее время; 90 6Т - период квантования, определяемый задающим генератором12, К=О, 1, 2В результате на выходе сумматора 8 в переходных режимах имеется модулирующая функция с наложенной на нее постоянной составляющей, величина которой формируется по ошибке регулирования в моменты времени к Т и изменяется с каждым периодом Т, причем период квантования целесообразно выбирать из ряда Т=п Т /2, где Т - период модулирующей функции; п=1, 2, 3. Таким образом, спектр выходного напряжения в переходных режимах работы отличается от спектра в режиме стабилизации, в основном, вепичиной постоянной составляющей, что улучшает энергетические показатели вентиль- ного преобразователя, которые являются функциями спектрального состава,. а также расширяет его функциональные возможности.Устройство обеспечивает лучший спектральный состав выходного напряжения в переходных режимах работы и позволяет эа счет этого улучшить энергетические характеристики и снизить влияние вентильного преобразователя на питающую сеть. Кроме этого, устройство позволяет стабилизировать выходное напряжение заданной формы (синусоидальное, треугольное, трапецеидальное), что расширяет его функциональные возможности. Формула из обретенияУстройство для управления и стабилизации параметров выходного напряжения преобразователя, содержащее датчик обратной связи, вход которого предназначен для подключения к выходу преобразователя, выход соединен с первым входом первого блока сравне. ния, второй вход которого предназначен для подключения к источнику эталонного напряжения, выход соединен с входом корректирующего блока, генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, выход которого через формирователь импульсов управления предназначен для подключения к управляющему входу преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик преобразователя в переходных режимах работыи расшире,/(6 ори щ),у Фиг 3 Составитель А,МеркуловаГ.Гербер Техред А. Кравчук Корректор М,Самборская Редакто аж 45 Заказ 33 бВНИИПИ Государственног113035 одпис открытиям при ГКНТ етениям шская н митета по изсква, Ж,д. 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,1 Пр ния функциональных возможностей, введены пороговый элемент, переключаю"щий элемент, цифровой фильтр, сумматор, генератор модулирующей функциии задающий генератор, причем вход порогового элемента соединен с выходомпервого блока сравнения, выход - суправляющим входом переключающегоэлемента, первый вход которого соединен с выходом корректирующего блока, второй вход - с выходом цифрового фильтра, вход которого соединен с выходом корректирующего блока, вы"ход переключающего элемента соединенс первым входом сумматора, второйвход которого соединен с выходом ге"нератора модулирующей функции, а вы"ход соединен с вторым входом второгоблока сравнения, тактирующие входыгенератора пилообразного напряжения,генератора модулирующей функции ицифрового фильтра соединены с соответствующими выходами задающего генератора.