Устройство для управления многофазным регулируемым преобразователем напряжения

(5) 5 Н ЕТЕНИЯ ГосудАРстаенный кОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт электродинамики АН УССР (72) И,Г.Пономарев и А.Л.Свительский (53) 621.316.727 (088,8)(56) Авторское свидетельство СССР М 1390605, кл. 0 05 Г 1/56, 1988,Авторское свидетельство СССР М 951264, кл. 6 05 Г 1/56, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ РЕГУЛИРУЕМЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания, Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства, Генератор 16 импульсов вырабатывает по каждому выходу последовательность коротких импульсов, При этом цепь управления преобразовательной ячейки 1, включающая в себя пороговый элемент 13, ВЯ - триггер 15, О-триггер 17 и элементы И 18 и 19, формирует импульсные сигналы, сдвинутые по фазе один относительно другого на 1800,которые управляют работой двух силовых цепей. Контроль тока в обеих цепях осуществляется с помощью датчика 12 тока. Аналогичным образом работают преобразовательные ячейки 2 и 3, причем фазовый сдвиг в их работе задается генератором 16. В рассматриваемом случае 3-фазный генератор обеспечивает работу 6-фазной схемы преобразователя. 2 ил,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры.Цель изобретения - повышение надежности устройства и упрощения схемы.На фиг.1 приведена электрическая схема устройства для трех преобразовательных ячеек; на фиг,2 - диаграммы напряжений, поясняощие работу схемы.Устройство для управления преобразователем, выполненным в виде преобразовательных ячеек 1 -3, каждая из которых содержит две соединенных параллельно цепи из коммутирующего элемента 4, 5, двухобмоточного дросселя 6, 7, диода 8, 9 и конденсатора 10 и подключена параллельно нагрузке 11, содержитдля каждой ячейки датчик 12 тока, включенной во входную цепь соответствующей ячейки, выход которого соединен с одним входом порогового элемента 13, другой вход которого соединен с выходом общей для всех ячеек цепью 14 обратной связи по выходному напряжению преобразователя, а выход - с В-входом ВЯ- триггера 15 соответствующей ячейки, Я- вход которого соединен с одним из выходов генератора 16 импульсов и С-входом О- триггера, прямой выход которого соединен с одними из входов элемента И 18, а инверсный - с элементом И 19 и Р-входом триггера 17, другие входы элементов И 18 и 19 соединены с прямым выходом ВЯ-триггера 15, а выходы - с управляющими входами элементов 4 и 5.Устройство работает следующим образом,Многофазный генератор 16 импульсов вырабатывает по каждому каналу последовательность коротких импульсов с периодом повторения Т/2, где Т - период работы силовой цепи, входящей в состав ячейки. Импульсы напряжения (016 ) первого кана 1ла генератора 16 импульсов поступают на вход С Э-триггера 17 и вход Я ВЗ-триггера 15, При этом на прямом выходе Р-триггера 17 появляются прямоугольные импульсы (017 ) с периодом повторения Т, а на инвер 1сном выходе - прямоугольные импульсы (017 ), сдвинутые во времени относительнр ОА на Т/2. Кроме того, каждый импульс 016переводит ВС-триггер 15 в положение, при котором появляется напряжение 015 на его прямом выходе.Основные моменты работы преобразовательной ячейки 1 следующие,В момент времени т (фиг.2) появляется напряжение на прямых выходах Р-триггера 17 (017и ВЯ-триггера 15 (0 15), а напряжение(017 ) на инверсном выходе триггера 1740 45 батывания порогового элемента 13 и ВЗ- триггера 15 напряжение (01 в) на выходе элемента 18 станет равным нулю. Транзисторный ключ 15 закроется и энергия, накопленная дросселем 7, поступит черездиод 9 в конденсатор 10 и нагрузку 11.В момент м на прямых выходах Р-триггера 17 и ВЯ-триггера 15 снова появятся импульсы напряжения и далее преобразоЪательная ячейка 1 работает аналогичнымобразом, обеспечивая передачу энергии в нагрузку по двум силовым цепям с временным сдвигом Т/2.Принцип действия преобразовательных ячеек 2 и 3 аналогичен рассмотренному выше принципу действия преобразовательной ячейки 1, причем все они работают с фазовым сдвигом на 120 О, задаваемым генератором 16 (временный сдвиг при этом равен 1/3 Т), В рассматриваемом случае трехфазный генератор импульсов входными напряравно нулю. Это приводит в появлению напряжения 01 а на выходе элемента 18 и открыванию транзисторного ключа 4.Напряжение 01 д на выходе элемента 19 5 равно нулю и транзисторный ключ 5 останется закрытым.Далее начинает плавно нарастать токчерез транзисторный ключ 4 и первичную обмотку дросселя 6. При этом на один из 10 входов порогового элемента 13 поступаетнапряжение 012 с датчика 12 тока, а на другой вход - напряжение Оупр с выхода цепи 14 обратной связи.В момент ц напряжения 012 достигает 15 величины Оупр и на выходе порогового элемента 13 появится напряжение 01 з, которое поступит на вход В и вызовет срабатывание ВЯ-триггера 15, Напряжение 015 на его прямом выходе станет равным нулю, что приве дет к уменьшению до нуля напряжения 01 вна выходе элемента 18.Далее транзисторный ключ 4 закроетсяи энергия, накопленная дросселем 6, по це пи его вторичной обмотки через диод 8 по ступит в конденсатор 10 и нагрузку 11.Поскольку напряжение 012 при этом скачком уменьшится до нуля, то на выходе порогового элемента 13 сформируется кратковременный импульс напряжения.30 В момент 12 появится напряжение(017 ) на инверсном выходе Р-триггера 17,Икоторое поступит на вход элемента 19 и вызовет появление напряжения (019) на его выходе. Транзисторный ключ 5 откроется и 35 начнет нарастать ток в цепи первичной обмотки дросселя 7.В момент тз напряжение 012 датчика 12тока достигает величины Оупр, задаваемой цепью 14 обратной связи,. в результате сра 168 Г)645жениями Ои, Оы и и Оы (фиг,2) обеспе 1 1чивает работу шестифазной схемы преобразователя, в котором ячейки работают с фазовым сдвигом 60 (временной сдвиг 1/6 Т), причем контроль входных токов ячеек в такой схеме осуществляется тремя датчиками тока,Таким образом, введение в каждую преобразовательную ячейку О-триггера и двух элементов И позволяет упростить схему за счет двухкратного уменьшения числа выходов многофазного генератора импульсов и использования одного датчика тока на две силовые цепи и благодаря этому повысить надежность устройства в целом. Кроме того, в устройстве преобразовательные ячейки имеют идентичные схемы, что расширяет возможность их унификации,Формула изобретения Устройство для управления многофаэным регулируемым преобразователем напряжения, выполненном в виде И преобразовательных ячеек, каждая из которых содержит две соединенные параллельно цепи из коммутирующего элемента и 1.СР-фильтра, содержащее й датчиков тока, предназначенных для подключения во входные цепи преобразовательных ячеекМ пороговых элементов, первые входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков тока, выходы - с Б-входами соот ветствующих ЯЯ -триггеров, Я-входы которых соединены с соответствующими выходами генератора импульсов, и цепь обратной связи по выходному напряжению преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 10 что, с целью повышения надежности и упрощения устройства, для каждой преобра-.зовательной ячейки введены О-триггер и два элемента И, причем С-вход каждого О- триггера соединен с Я-входом соответству ющего ВЯ-триггера, прямой выход которогосоединен с первыми входами двух соответствующих элементов И, второй вход первого из которых соединен с прямым выходом соответствующего О-триггера, а второй вход 20 второго - с инверсным выходом указанногоО-триггера и его О-входом, вторые входы пороговых элементов соединены с выходом цепи обратной связи по выходному напряжению преобразователя, а выходы элемен тов И предназначены для подключения куправляющим входам соответствующих коммутирующих элементов преобразовательных ячеек,1686645 р Н.Гунь оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 146 аказ 3608 ВНИИПИ Госуда Составитель А.ПарочкинаТехред М.Моргентал Корректор М.Максимишине Тираж Подписноеенного. комитета по изобретениям и открытиям при,ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5