Устройство для управления широтно импульснымпреобразователем

1851734 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Сфез Соаетскик Социалистически Рвспубаик(22) Заявлено 111179 (21) 2836923/24-07 с присоединением заявки Йо23) Приоритет Н 02 Р 13/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Э.Н. Гречко и О.П. Алымов Институт электродинамики АН Украинской ССР=- -(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМИзобретение относится к преобразовательной технике, в частности кустройствам для управления тиристорными широтно-импульсными преобразователями (ШИП),Известно устройство для импульснофазового управления тиристорным преобразователем, основанное на. вертикальном принципе управления, заключающемся в формировании и сравнениипилообразного и опорного напряжений 13.Недостатком известного устройстваявляется малая точность регулирования.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для управленияширотно-импульсным преобразователем,содержащее задающий генератор, управляющий блок, первые выходы которого .соединены со входами задающего генератора, триггер, первый Н-вход которого соединен с шиной начальной установки, элемент И, первый вход которого соединен с выходом триггера, авторой - с первым выходом задающегогенератора, тактовый счетчик импульсов, импульсный вход которого подклю"чен к выходу элемента И, а первыйК-вход - к шине начальной установки,реверсивный счетчик, входы сложения и вычитания которого подключены ко вторым выходам управляющего. блока,а й-вход - к шине начальной установки, элемент сравнения, первые входы которого подключены к выходам тактового счетчика импульсов, вторые входы - к выходам реверсивного счетчика, а выход соединен со вторыми К-входами триггера и тактового счетчика и импульсным входом реверсивного счетчика (,21.Недостатком этого устройства является его сложность и следовательно, низкая надежность. Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления широтно-импульсным преобразователем снабжено блоком опорных длительностей, импульсный вход которого подключен ко второму выходу задающего генератора, управляющие входы соединены с первыми выходами управляющего блока, й-вход соединен с шиной на.чальной установки, первый выход подключен к 5-входу триггера, а второйк третьему входу элемента И и ко вхо"ф ду стробирования элемента сравнения,ЗО На чертеже приведена функциональная схема устройства.функциональная схема устройства управления ШИП содержит задающий генератор 1, управляющий блок 2, блок 3 опорных длительностей, триггер 4, реверсивный счетчик 5, элемент И б,тактовый счетчик 7 импульсов, элемент8 сравнения, шину начальной установки 9.Устройство работает Следующим образом.30Перед включением устройство. устанавливается в исходное состояние.При этом сигналы блока 3 опорных длительностей не вырабатываются, реверсивный счетчик 5 находится в исходном 15состоянии (например нулевом), триггер4 и тактовый счетчик 7 импульсов находятся в нулевом состоянии. В зависимости от требуемого напряжения на выходе ШИП, которое прямо зависит от коэффициента заполнения импульсного цикла )" , блок 2 вырабатывает первую систему выходных сигналов Р 1, Р, Р, Р, каждый из которых соответствует определенному значению : Р 1 - 0 6 ф с 0,25 у Р,25ДС 0,5 р Р з - 0,5 Д ( 0,75 у Р 4 с - 0,75 с Я 4,1. Сигналы "+ф и "-ф на вторых выходах осуществляют регулирование коэффициента фвнутри диапазонов.Первые выходные сигналы блока 2 поступают на входы задающего генератора 1 и управляют частотой выходных импульсов: сигналам Р, и Р 4 соответствует частота си Х на первом выходе З1и частота 41 на втором выходе, сигналам Р и Рэ соответствуют частоты 2 вГ на первом и 85 на втором выходах. При этом Г - опорная частота,а а = т/с 1 где т - период цикла пре О образования, а С К - длительность интервала квантования.Импульсы со второго выхода генЕ- ратора 1 поступают на импульсный вход блока 3 опорных длительностей (ВОД), основной задачей которого яв-.45 ляется формирование импульсов, длительность которых .зависит от диапазона регулирования, и обеспечивающих нижний предел выходного напряжения ШИП указанного диапазона. При поступ- ф ленни от блока 2 сигнала Р блок 3 формирует импульс, длительность которого равна нулю, при наличии сигнала Р им формируется импульс, длительность которого равна одной чет- ээ вертой периода импульсного цикла,при наличии сигнала Р 3 им формируется импульс, длительность которого. равна половине периода импульсного цикла, при наличии сигнала Р 4 им формирует- Щ ся импульс, длительность которого равна трем четвертым периода импульсного цикла.Кроме того, блок 3 формирует короткие импульсы, поступающие на вход 5 триггера 4. Период этих импульсов равен периоду цикла Т.Основным регулируемым элементомсистемы управления является реверсив-.ный счетчик 5. В реверсивном счетчи,ке 5 хранится код числа, определяю. щего дополнительный временной интервал, который совместно с основныминтервалом заданного диапазона, формируемым блоком 3, обеспечивает требуемую длительность выходного сигнала триггера 4 с заданной точностью,определяемой шагом квантованияСледовательно, изменяя код числа,хранящегося в реверсивном счетчике 5,мыимеем возможность изменять коэффициент заполнения импульсного циклаэв рамках диапазона, заданного блоком 2.Рассматриваем процесс выработкивыходного сигнала устройства управления ШИП, формируемого триггером 4.В области 0 %Д0,25.При поступлении короткого импульса от блока 3 на -вход триггера 4последний переходит в состояние "1".С установкой триггера 4 в состояние "1" элемент И б открыт и импульсы заполнения с частотой заполнения,равной вГ, от задающего генератора 1начинают поступать через элемент Иб на тактовый счетчик 7 импульсов.Вмомент равенства кодов чисел, записываемого в реверсивном счетчике 5 иформируемого тактовым счетчиком 7,на выходе элемента сравнения 8 появляется импульс, сбрасывающий триггер4 и тактовый счетчик 7 импульсов .внулевое состояние. Этот импульс также поступает на импульсный вход реверсивного счетчика и в зависимостиот наличия или отсутствия сигналов"+ф или. "-ф блока 2 суммируется,вычитается или не воспринимается им. Сигнал с выхода блока 3 используетсятакже для стробирования схемы сравнения 8, с целью исключения ложных срабатываний. Длительность импульса,формируемого триггером 4, равнас 1, = йна первом диапазоне,где с - длительность импульса, сформированного триггером 4;й - число записанное в реверсивном счетчике 5;си 0,25 Т + й- на вто 1ром диапазоне,1 с, 0,5 Т + йна третьем. 2 аГ диапазонеи 1с = 0,75 Т + йна чети щГвертом диапазоне.Предлагаемое устройство дает возможность переходить в зависимости от коэффициента заполнения импульсного циклак различным значениям несущей.частоты модуляции выходного напряжения, что весьма существенно для улучшения энергетических показателей преобразователя в области малых и больших значений выходного напряжения, оно может быть использовано для управления многофазным ШИП.Основным технико-экономическим показателем эффективности устройства является, уменьшение аппаратурных затрат, связанных с его реализацией при требуемой точности, и тем самым повышение надежности устройства и уменьшение его стоимости.формула изобретенияУстройство для управления широтно- импульсным преобразователем,содержащее задающий генератор, управляющий блок, первые выходы которого соединены со входами задающего генератора, триггер, первый й-вход которого соединен с шиной начальной установки, элемент И, первый вход которого соединен с выходом триггера, а второй - с первым выходом задающего генератора, тактовый счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу элемента И, а первый В-вход - к шине начальной установки, реверсивный счетчик,входы сложения и вычитания которогоподключены ко вторым выходам управляющего блока, а й-вход - к шине начальной установки, элемент сравнения,первые входы которого подключены квыходу тактового счетчика импульсов,вторые входы - к выходу реверсивного счетчика, а выход соединен со вто. -рыми й-входами триггера и тактовогосчетчика и импульсным входом ревер сивного счетчика, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блокомопорных длительностей, импульсныйвход которого подключен ко второмувыходу задающего генератора, управ- . ляющие входы соединены с первыми выходами управляющего. блока, установочный вход соединен с шиной начальнойустановки, его первый выход подключенк 5-входу триггера, а.второй 20 к третьему входу элемента И и ковходу стробирования элемента сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизер 1. Авторское свидетельство СССРВ 437190, кл. Н 02 Р 13/16, 1971.2Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2345347/24-07,кл.Н 02 Р 13/16, 1977,851734 Составитель В. МироновРедактор Ю. Середа Техред М. Рейвес Корр В ни Заказ Патент Филиал жгород, ул. Проектная,7/85 Тираж 730 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р