Устройство для управления двухтактным транзисторным инвертором

(54) УСТРОЙСТДВУХТАКТНЫМВЕРТОРОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР 15ехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1385287, кл, Н 02 М 7/48, 1987.Фолкенберри Л, Применение операонных усилителей и линейных ИС: Перес англ. М.; Мир, 1985,ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АНЗИСТОРНЫМ ИН 2(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике. Цель изобретения - повышение надежности работы инвертора за счет обеспечения контроля порядка подключения транзисторов инвертора. Одновременно обеспечивается улучшение массогабаритных и энергетических показателей инвертора, Устройство для управления двухтактным транзисторным инвертором содержит тактовый генератор 1, триггер-распределитель 2 и два элемента И-НЕ 4,5, В отличие от известного, оно снабжено К-триггером контроля 3 и элементом НЕ 7. Выход первого элемента И-НЕ 4 подключен к установочному входу 3 триггера контроля 3, выход которого подключен к установочному входутриггера-распределителя 2. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть применено при реализации однофазных двухтактных транзисторных преобразователей постоянного тока в переменный.Цель изобретения - повышение надежности работы инвертора за счет обеспечения контроля порядка подключения транзисторов инвертора.Схема устройства приведена на фиг,1, а временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, - на фиг.2.К выходу тактового генератора 1 подключены (см,фиг.1) счетные входы триггера - распределителя 2, триггера контроля 3 уровня выходного напряжения инвертора и по одному входу двух схем ЗИ - НЕ 4, 5 формирования управляющих сигналов инвертора. Прямой выход триггера 2 подключен к входу схемы ЗИ-НЕ 4, а инверсный - к входу схемы ЗИ - НЕ 5. Управляющий входтриггера контроля 3 подключен к информационному входу 6 от датчика выходного напряжения инвертора. Управляющий вход триггера контроля 3 подсоединен к информационному входу 6 устройства через инвертор логического сигнала 7. К прямому выходу триггера 3 подключены по одному входу схемы 4, 5 и установочный вход 5 активного низкого уровня триггера 2. Выход схемы ЗИ-НЕ 4 подключен к установочному входу активного низкого уровня триггера 3. Временные диаграммы логических сигналов устройства приведены на фиг,2. Здесь 01 - выходной сигнал тактового генератора 1, 02, Оз - напряжения прямых выходов триггеров 2, 3; 04, ОБ - напряжения на выходах схем 3 И-НЕ 4, 5, 06- напряжение на управляющем входе.Устройство работает следующим образом,Когда напряжение на выходе инвертора О меньше заданного Оо, напряжение 06 на входе 6 (управляющий входтриггера контроля 3) соответствует логической единице, а выходное напряжение Оз триггера контроля 3 соответствует высокому логическому уровню. При этом схема контроля не препятствует нормальной работе триггера-распределителя 2 и схем 3 И-НЕ 4, 5, заключающейся в том, что состояние выходных напряжений триггера 2 изменяется при спаде импульсного напряжения генератора 1 с высокбго на низкий логический уровень в попеременном формировании в течение высокого логического уровня напряжения тактового генератора схемами 4 или 5 управляющих сигналов низкого логического уровня напряжения. Если после спада на пряжения тактового генератора 01 (см.фиг,2) на нулевой логический уровень,напряжение на прямом выходе триггера- распределителя 02 устанавливается с уровнем логической единицы, то после восстановлений высокого уровня тактового напряжения 01 на всех трех входах схемы 3 И - НЕ 4 устанавливаются единичные логические сигналы, а выходное управляющее нафиг.1 не изображена), Поскольку на инверсном выходе триггера 2 при этом формируется нулевой сигнал 02, выходное напряжение Ов схемы 5 равно логической единице, а управляемое этим напряжением другое плечо силовой схемы инвертора выключено. После очередного спада тактового 20 напряжения 01 до нуля состояние триггера 2 снова изменится, т.е. напряжение на прямом выходе 02 будет соответствовать логическому нулю. При востановлении высокого уровня тактового напряжения это будет определять наличие единичного напряжения 04 на выходе схемы 4. На всех трех входах схемы 5 при этом будут единичные сигналы, а выходное напряжение ОБ схемы 5 будет нулевым, т.е. включится второе плечо силовой схемы инвертора. Во время нулевого значения тактового напряжения 01 выходное напряжение обеих схем 4 и 5 равно логической единице, т.е. оба плеча силовой 0 схемы выключены. Эта пауза исключает возможность перекрытия при переключениях плеч силовой схемы инвертора, когда возникают сквозные токи в силовой схеме, Длительность паузы должна быть малой по сравнению с периодом переключений плеч инвертора, Поэтому тактовое напряжение 01 должно быть с большой длительностью высокого уровня и многократно меньшей длительностью нулевого уровня, При изме 40 нении напряжения 06 на входе 6 на нулевой логический уровен ь (одновременно устанавливается К=1 триггера 3) в середине высоко 45 го уровня тактового напряжения 01 (см,фиг,2) триггер 3 может переключиться на соответствующий К=1 нулевой уровень только на второе после этого события изме 50 нение тактового напряжения 01 с высокого на низкий уровень. Это связано с тем, что двухтактный управляемый триггер переключается в соответствующее сигналам управ 55 ляющих входов , К состояние по информации в момент изменения тактового напряжения с нулевой на единичный логический уровень. Однако из-за связи выхода схемы 4 с установочным входом 3 триггера 3, переключение его состояния возможно 10 пряжение 04 схемы 4 равно нулю, Этосоответствует включенному состоянию одного плеча силовой схемы инвертора (натолько при наличии в момент изменения тактового напряжения 01 с нулевого на единичный уровень напряжения высокого уровня на выходе схемы 4, т,е. при выключенном пердпм плече силовой схемы инвертора (см.фиг,2). Таким образом, в ситуации, изображенной на фиг.2, переключение триггера 3 происходит только на третий импульс низкого уровня сигнала О после момента изменения состояния 06 При этом в течение предшествующего положительного импульса тактового генератора 01 на выходе схемы 4, как было указано, имеется единичный сигнал, на выходе схемы 5 - нулевой сигнал, включающий второе силовое плечо инвертора (см. 04, Оь на фиг,2). Поскольку при спаде выходного напряжения Оз триггера 3 на ноль запрещается формирование включающих нулевых сигналов на выходах схем 4 и 5, последним выключается второе силовое плечо, которое было последним включено нулевым выходным сигналом 05 схемы 5, Действие связи с выхода схемы 4 на установочный вход Я триггера 3 заключается в том, что обеспечивает при всех возможных ситуациях выключение последним второго силового плеча инвертора. После спада Оз на ноль и сохранения Ог, равным нулю переключение триггера 2 прекращается, а за счет связи с выхода триггера 3 на установочный вход 3 триггера 2 сигнал 0 прямого выхода последнего поддерживается равным логической единице. При ООо сигнал Ое становится равным единице, а при снижении тактового напряжения О с высокого на низкий уровень, если это событие (06=1) установлено по изменению тактового напряжения О с нуля на единицу, происходит переключение триггера 3 на единицу и снятие установочного сигнала с триггера 2, Однако переключение триггера 2 происходит только на следующий спад тактового импульса 01 с единицы на ноль, Таким образом, после установки Оз =1 и высоком напряжении тактового напряжения 01 выходное напряжение 04 схемы 4 становится равным нулю, т.е. включается первое силовое плечо инвертора. Указанная связь с выхода триггера 3 на установочный вход Я триггера 2 и обеспечивает во всех случаях пуск инвертора с включения первого силового плеча. При отключении силовой 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 части инвертора от сети и последующем подключении необходимо предварительно установить высокий уровень напряжения на входе 6, чем обеспечивается выключение и подключение с упорядоченной последовательностью переключения силовых плеч.Упорядочение пуска и выключения инвертора позволяет исключить подключение обмоток трансформатора обеих силовых плеч инвертора без предварительного перемагничивания, что могло бы привести к недопустимому насыщению сердечника трансформатора. Таким образом повышается надежность работы двухтактного инвертора. Одновременно гарантированная последовательность переключений силовых плеч при запуске инвертора позволяет снизить примерно на 30 - 40; его массогабаритные показатели, улучшить энергетические показатели инвертора за счет устранения сквозных токов.Формула изобретения Устройство для управления двухтактным транзисторным инвертором, содержащее тактовый генератор, триггер-распределитель и два элемента И - НЕ, выходы которых предназначены для подключения к управляющим входам ключей инвертора, причем выход тактового генератора подключен к счетному входу триггера-распределителя, прямой выход которого связан с первым входом первого элемента И-НЕ, а инверсный выход подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности работы инвертора за счет обеспечения контроля порядка подключения транзисторов инвертора, оно снабжено 1 К-триггером контроля и элементом НЕ, входом подключенным к информационному входному выводу и управляющему входу 1 триггера контроля, выходом - к управляющему входу К триггера контроля, счетный вход которого соединен с выходом тактового генератора и вторыми входами элементов И - НЕ, а их третьи входы объединены и подключены к установочному входу Я триггера-распределителя и выходуК триггера контроля, установочный вход 3 которого подключен к выходу первого элемента И - НЕ, первый вход которого соединен с выходом триггера распределителя непосредственно.роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1466 ВНИИПИ Го оставитель А,Чесноковехред М.Моргентал Корректор Т.Колб Тираж 395 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5