Устройство для управления широтноимпульсным преобразователем

р 11 6561 99 ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 12,04.76 (21) 2345347/24-07с присоединением заявки23) Приоритет Р 13 Государственный комите СССРделам изобретений и открытий 43) Опубликовано 28.02 53) УДК 621.316.727(088.8) тень45) Дата опубликования описания 28.02.79(72) Авторы изобретени Н, Гречко, В. Е. Тонкаль, О, П. Алым Институт электродинамики АН Ук и В. Е. Павленконской ССР 71) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТН ИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к устройствам управления тиристорными широтно- импульсными преобразователями (ШИП).Известны системы импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем, основанные на вертикальном принципе управления, заключающемся в формировании и сравнении пилообразного и опорного напряжений 1, 2.К недостаткам этих устройств относятся низкие точность и стабильность работы, особенно для случая управления многофазным тир исторным широтно-импульсным преобразователем.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, которое содержит и каналов формирования импульсов управления, каждый из которых включает задающий генератор, тактовый счетчик импульсов, дешифратор, реверсивный счетчик управления и блок управления 3.В основу работы данного устройства заложен принцип формирования по каждой фазе тиристорного ШИП двух сдвигаемых по фазе одной относительно другой последовательностей импульсов управления, первая из которых поступает на основной тиристор прерывателя, а вторая - на вспомогательный, что приводит к выключению основного силового тиристора.Но при широких диапазонах регулирования выходного напряжения преобразовате ля фактически установленные мощностифильтрующих устройств определяются малыми длительностями импульсов выходного напряжения, и в области средних и больших значений напряжения на нагрузке О фильтрующие устройства недоиспользуюгся, что является недостатком этого устройства.Целью изобретения является улучшениеэнергетических показателей широтно-им пульсного преобразователя в области больших и средних значений выходного напряжения, а также расширение функциональных возможностей.Для этого в устройство для управления, 20 содержащее блок управления, выходы которого соединены со входами реверсивного счетчика, блок сравнения, на входы которого поданы сигналы с выходов тактового счетчика импульсов со входом установки 25 нуля и счетным входом и указанного реверсивного счетчика и задающий генератор, введены формирователь частот с шестью выходами, блок выработки сигналов сопровождения с двумя выходами, задат- ЗО чик кодов, триггер со входом установкину/л 51 и с 1 стным пхОДОм, два логи 1 сских элеме 1 па ИЛИ, две группы логичсскихэлсментов И, каждая группа которой состоит из двух двухвходовых элементов И и одного трехвходового элемента И, два входа которого реверсивные, и отдельного двухвходового элемента И, причем выход задающего генератора подключен к входу формирователя частот, выходы которого соответственно подключсны к первым входам логических элементов И обеих групп логических элементов И, вторые входы первых двухвходовых логических элементов и первые реверсивные входы трехвходовых логических элементов И годключены к первому выходу блока выработки сигналов сопровождения, а вторые входы вторых двухвходовых логических элементов И и вторые реверсивные входы трехвходовых логических элементов И подключены ко второму выходу блока выработки сигналов сопровождения, выходы псрвой группы логических элементов И подключсны к входам первого логического элемента ИЛИ, а выходы второй группы логических элементов И - к входам второго логического элемента ИЛИ, выход первого логического элемента ИЛИ подключен к счетному входу триггсра, выход второго логического элемента ИЛИ подключен ко второму входу логического элемента И, ко второму входу которого подключен выход триггера, а выход - к счетному входу тактового счетчика импульсов, выходы которого,подключены к входам блока сравнения, выход которого подключеп к входу установки нуля триггера, на вход блока выработки сигналов сопровождения и к выходу установки нуля тактового счетчика импульсов, выход блока управления подключен к входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к входам блока сравнения и блока выработки сигналов сопровождения, а задатчик кодов подкл 101 сн к входом блока выработки сигналов сопровождения.1-1 а чертеже представлена функциональная схема устройства управлсния широтноимпульсным преоооазоватслем,Устройство для управления ШИП содержит блок управления 1, задающий генератор 2, формироватсль частот 3, реверсивный счетчик 4, схемы И 5 - 11, схемы ИЛИ 12, 13, блок выработки сигналов сопровождения 14, триггер 15, задатчик кодов 16, блок сравнения 17, тактовый счетчик импульсов 18,Рассмотрим принцип работы предлагаемого устройства управления.На реверсивный счетчик 4 с управляющего устройства 1 по двум входнь 1 м шинам поступают уг 1 равляющие сигналы, при этом на счетчике фиксируется двоичный код, соответствующий глубине регулирования выходного напряжения преобразователя /. 1 од с реверсивного счетчика 4 посту 10 15 2 О 2 д зо Зз о о 50 55 60 65 пает на блок сравнения 17 и на вход блока выработки сигналов сопровождения трех диапазонов регулирования выходного напряжения 14 (количество диапазонов в общем случае может выбираться произвольным целым числом).Частота задающего генератора 2 используется в формирователе частот 3, состоящем из двух идентичных делителей частоты, каждый из которых имеет основной и промежуточный выводы, при этом первый делитель подключен непосредственно к задающему генератору 2, а второй делитель через дополнительный делитель с коэффициентом деления т, где т - число разбиений глубины регулирования выходного на 1пряжения, т. с. - есть шаг квантования/7/глубины регулирования выходного напряжения 1/, Таким образом, на выходе формирователя частот 3 получаем набор синхронизированных между собой частот 4 пг, 2 т, 1 т, 4, 2, . При этом, в зависимости от диапазона рсгулирования выходного напряжения (в данном случае имеем три диапазона регулирования), первые три частоты 4 т, 2 т и/гг определяют частоту заполнения тактового счетчика импульсов 18, т. е. глубину регулирования выходного напряжения преобразователя, а вторые три частоты 4, 2 и- несущую частоту модуляции выходного напряжения преобразователя, т. с. частоту переключения триггера 15,В области больших у на вход установки нуля триггера 15 через схему ИЛИ 12 и схему И 7 с формирователя частот 3 поступают узкие импульсы с частотойи взводят триггер 15. При этом на вход счетчика 18 через схему И 11, схему ИЛИ 13, схему И 10 с формирователя частот 3 начнут поступать импульсы с частотойт и подсчитываться нм. В момент равенства кода реверсивного счетчика управления 4 и кода тактового счетчика импульсов 18 блок сравнения 17 вырабатывает импульс Сброс, который поступает на счетный вход триггера и сбрасывает его. На выходе триггера 15 формируется частота , длительность импульсов которой соответствует входному воздействию, т. с.В области средних у на вход установки нуля триггера 15 через схему ИЛИ 12 и схему И б с формирователя частот 3 поступают узкие импульсы с частотой 21 и взводят триггер 15. При этом на вход счетчика тактовых импульсов 18 через схему И 11, схему ИЛИ 13, схему И 9 с формирователя частот 3 начнут поступать импульсы с частотой 2 т и подсчитываться им. В момент равенства кода реверсивного счетчика управления 4 и кода тактового счетчика импульсов 18 блок сравнения 17 выработает импульс Сброс, который поступает на счетный вход триггера и сбрасываетсго.15 На выходе триггера 15 формируется частота 2/, длитсльность импульсов которой соответствует входному воздействию, т, е. у,В области малых у на вход установки нуля триггера 15 через схему ИЛИ 12 и схему И 5 с формирователя частот 3 поступают узкие импульсы с частотой 4/ и взводят триггер 15. При этом на вход счетчика тактовых импульсов 18 через схему И 11, схему ИЛИ 13, схему И 8 с формирователя частот 3 начнут поступать импульсы с частотой 4/ т и подсчитываться им. В момент равснства кода реверсивного считчика управления 4 и кода тактового счетчика импульсов 18 блок сравнения 17 выработает импульс Сброс, который поступает на счетный вход триггера и сбрасывает его, На выходе триггера 15 формируется частота 4/, длительность импульсов которой соответствует входному воздействию, т. е. у.Зо всех рассмотренных слу:аях в нулевое состояние сбрасывается и сч:тчик тактовых импульсов 18. Сигнал Сброс используется также для синхрснизации блока выработки сигналов сопровождения соответствующих диапазонов регулирования 14.бранное устройство дает возможность переходить в зависимости от глубины регулирования выходного апряжс.ияк различным значениям несущей частоты модуляции выходного напряжения, что весьма существенно для улучшения энергетических показателей преооразователя в области больших и средних значений выходного напряжения. Формул а изобретения.стройство для управления широтно-импульсным преобразователем, содержащее блок управления, выходы которого соединены со входами реверсивного счетчика, блок сравнения, на входы которого поданы сигналы с выходов тактового счетчика импульсов со входом установки нуля и счетным входом и указанного реверсивного счетчика, задающий генератор, отл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей преобразователя в области больших и средних значений выходного напряжения и расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено формирователем частот с шестью выходами, блоком выработки сиг 5 2 О 2 д .и 35 4 О 45 50 55 палов сопровождения с двумя выходами, задатчиком кодов, триггером со входом установки нуля и счетным входом, двумя логическими элементами ИЛИ, двумя группами логических элементов И, каждая группа которой состоит из двух двухвходовых элементов И и одного трехвходового элемента И, два входа которого реверсивные и отдельного двухвходового элемента И, причем выход задающего генератора подключсч к входу формирователя частот, выходы которого соответственно подключены к первым входам логических элементов И обеих групп логических элементов И, вторые входы первых двухвходовых логических элементов и первые рсверсивные входы трсхвходовых .огическпх элементов И подкл.:очсы к и"рвому выходу олока выработки сиг.:алов сопровождения, а вторые входы вторых двухвходовых логических элементов И и вторые реверсивные входы трехвходовых логических элементов И подклочсны ко втором выход олока выработки сигналов сопровождения, выходы первой группы логических элементов И подкл;очены к входам первого логического элемента ИЛИ, выходы второй группы логических элементов 11 - к входам второго логического эл".мента ИЛИ, выход первого логического элемента ИЛИ подключен к счстному входу триггера, выход второго логического элемента 11 Л 11 подключен ко второму входу логического элемента И, ко второму входу кот рого подключен выход триггера, а выход - к счетному входу тактового счетчика им ульсов, выходы которого подключены к входам блока сравнения, выход которого подключен к входу установки нуля триггера, на вход блока выработки сигналов сопровождения и к выходу установки нуля тактового счетчика импульсов, а выход блока управления подключен к входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к входам блока сравнения и блока выработки сигналов сопровождения, а задатчик кодов подключен к входам блока выработки сигналов сопровождения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР385384, кл. Н 02 Р 13/16, 1970.2. Авторское свидетельство СССР437190, кл. Н 02 Р 13/16, 25.10.71.3. Авторское свидетельство СССР424290, кл. Н 02 Р 13/16, 01.02.71.650199 едактор Ю. Челюкано Изд.158 Тираж 865 Подписноевенного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская паб., д. 4/5 ипография, пр. Сапунова Заказ 2709/10 НПО Госуда Составитель О. Наказна Техред А. Камышникова-5 Корректоры: Р. Беркович и А. Степанова