Широтно-импульсный модулятор

Г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ое 995257 Саюа СаветскихСоциалйстическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к евт. свид-ау в 758463 (22) Заявлено 03.1081 (21) 3344222/24-07 йаа 1 М Ке зЙ 02 Р 13/16 Н 02 И 1/06 с присоединением заявки Нов Государстееякый комятет СССР яо делам изобретеняй я открытий(23) Приоритет -Опубликовано - :070233. Бюллетень МУ 5 ИЗ 1 УЮВ 621.316. .127 (06, 6) Дате опубликования описания 070283 ЪСфА.А. Момджянфч,Ъ,"-И 1 "ю", ; ссУГ:.;.",;: -. ";, .,1 РЕреванский политехнический институт им. К. маркса,(72) Авторизобретения( 54 ) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР 1Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано в модуляторах импульсовуправления тиристорных широтно-импульсных преобразователей постоянного тока для электроприводов постоян-.ного тока электроподвижных составови электромобилей.По основномуавт.св. Р 758463 1 Оизвестен широтно-импульсный модулятор,содержащий задающий генератор,( 0 +в+в)-разрядный двоичный тактовыйсчетчик, в-разрядный дешиФратор с .двумя входами, в-разрядный регистрсчетчик, узел .сравнения,.:.узел управления"и Формирователь длительностиотпирающих импульсов, причем выходэадающего генератора связан с такто- .вым входом двоичного счетчика, выходы средних а разрядов которого свя- фэаны с одним входом дешиФратора, другой вход .дешиФратора связан с выходом регистра-счетчика и одним иэ входов узла сравнения, второй вход узла сравнения связан с входным выводом устройства и разрядным входомрегистра-счетчика, вход управления.которого связан с одним выходом бломка управления, входы последнего связаны с выходами двоичного счетчика . Зф и выходом элемента.сравнения, другой же выход блока управления связанс одним выходным выводом модулятора,и второй выходной вывод модуляторачерез Формирователь длительности связан с выходом дешифратора; а такжев-разрядный регистр, подключенныйк входному выводу и связанными выходом с регистром-счетчиком и входомуправления - с; третьим выходом блока управления 1 3.К недостаткам известного модуля"тора относятся невысокие точность .отслеживания и быстродействие перестройки задания, что ухудшает маневренность управляемого нм электротран-.спортиого средства.Цель изобретения - повнаение .точности отслеживания и быстродействияперестройки задания.Поставленная цель достигается .тем, что известный модулятор снабжен датчиком тока нагрузки и пороговьж элементом, причем выход датчикатока подключен через пороговый элемент к первомувходу узла:управления.На чертеже представлена блок-схема широтно-импульсного мщулятора.Широтно-импульсный модулятор содержит задающий генератор 1, 995257( 1 +в+и)-разрядный двоичный тактовый счетчик 2, дешифратор 3 с двумя входами, щ-разрядный регистр-счетчик 4 в сторону старшего разряда, элемент 5 сравнения, блок б управления, Формирователь 7 длительности импульсов управления, входной вывод 6, выходные выводы 9 и 10, е-разрядный ре" гнстр 11, датчик 12 тока нагрузки и пороговый элемент 13.10Выход задающего генератора 1 свя; зан с тактовым входси двоичного счетчика 2, выходы е разрядов которого связаны с разрядами одного входа дешифратора 3, Разряды второго входа дешифратора 3 связаны с разрядами выхода регистра-счетчика 4. Выход регистра-счетчика 4 связан также с одним входом элемента 5 срав" нения, другой вход элемента 5 сравнения и разрядные входы регистр-счетчика 4 связаны с разрядными выходами регистра 11, разрядные входы которого связаны с входным выводом 8. Выходы всех разрядов двоичного счетчика 2 и элемента 5 сравнения 25 связаны с входами блока б управления, один выход которого связан с выходным выводом 10, а остальные два выхода блока б Управления связаны соответственно с входами управления 30 регистра-счетчика 4 и регистра 11. Выход дешифратора 3 через формирователь 7 длительности связан с выходным выводом 9. Вход 14 датчика 12 тока нагрузки связан с нагрузкой, 35 .а выход датчика 12 тока через пороговый элемент 13 связан с одним вхо" дом блока б управления.Модулятор работает следующим об разом.При подаче выходных импульсов задающего генератора 1 на тактовый вход двоичного счетчика 2 .на разрядных выходах последнего появляются .импульсы, причем частота повторения импульсов на выходе данного разряда в два раза больще частоты импульсов на выходе последующего разряда. Выходные импульсы от средних а раэ" рядов двоичного счетчика 2 подаются на разряды одного иэ входов дешифра тора 3, В соответствии с состояниемрегистра-счетчика 4, выходные импульсы. которого подаются на разряды второго входа дешифратора 3, на выходе последнего появляются импульсы с частотой, определяемой частотой выходных импульсов старшего разряда средних е разрядов двоичного счетчика 2,и длительностью 601ь =):Гф Ргде .ч - скважность управления тиристорным преобразователем 65 Т - период повторения импульсов)на выходе старшего разрядасредних разрядов двоичногосчетчика 2 или период коммутации тиристорного преобразователя;УР 4 = 0; 1, 2, (Р 1) - состояние регистра-счетчика 4.Причем задние фронты импульсов на выходе дешифратора 3 и периодов Т во времени совпадают,В течение времени Г(2 Т 4 В Т) элементом 5 сравнения производйтся сравнение состояний регистра-счетчика 4 и регистра 11, В начале послеющего периода Т в течение , Гв зависимости от выходного сигналаэлемента 5 сравнения производится:перезапись (запись) задания в двоичном коде с регистра 11 в регистресчетчике 4, если в предыдущем периоде Р 4 Ъ Р 1, где Р 1 = О, 1,(2-1)- состояние регистра 11; увеличение состояния Р 4 регистра-счетчика 4 на единицу с задержкой с, Ъ 2 ,Т,е ли Р 4Р 11гце 0 4т.После окончания процессов управления регистр-счетчика 3. в том жеинтервале времени Т производитсяперезапись (,эапись) задания в двоичном коде с входа 6 в регистр 11.Маломощные импульсы управлениявыключением тиристорного преобразователя, импульсы управления регистрасчетчика. 4 и регистра 11 формируютсяот выходных импульсов двоичногосчетчика 2 блоком б управления последовательно в течение времени Т, причем импульсы управления регистра 11 и маломощные импульсы управления выключением тиристорного преобразователя формируются в каждом периоде Т, импульсы управления и записи регистра-счетчика 4 Формируются в каждом периоде Т, если Р,Ъ Р),., а импульсы управления счетным входом регистра-счетчика 4 формируются с периодом 2"Т (кжО или 1), если Р 4Р+,и выходной потенциал порогового элемента 13 низкий (т.е. ток нагрузки преобразователя меньше допустимого значения ), или с максимальным периодом 2 ф т, если Р.Р)1 и выходной потенциал порогового элемента 13 высокий (т.е. ток йагруэки преобразователя по величине близок к допустимому значению ).Маломощные импульсы управления выключением тиристорного.преобразователя подаются на выходной вывод 10, а на вывод 9 -маломощные импульсы управления преобразователя отпиранием длительностью фС2 . Т и преобразованные Формирователем 7 длительности от выходных импульсов дешифратора 3, причем передние фрон-. ты импульсов на выходе 9 совпадают с передними фронтами импульсов навыходе дешифратора 3, следовательно, временная задержка между началами импульсов управления отпиранием и выключением преобразователя составляет Тз:уТ , а дискретный шаг регулирования задержки ль =2"т,.Таким образом, в режиме увеличения задания (Рс Р) , когда ток нагрузки преобразователя меньше допустимого значения, временная задержка увеличения скважности мини. мальная, а когда ток нагрузки преобразователя по величине становится близким к допустимому значению, изменением состоянии порогового элемента переключается временная за-: держка увеличения скважности на максимальную, чем и повышается быстродействие восстановления нового вторичного ) задания.Порог срабатывания порогового элемента 13 выбирается из условия, чтобы при запуске преобразователя с максимальной нагрузкой в конце любой ступени скважности его ток нагрузки был больше значения соответствующего порога порогового элемента, количество старших .д разрядов тактового счетчика 2 вырабатывается в . соответствии с периодом коммутации Т и постоянной времени нагрузки преобразователя, чем меньше период: коммутации Т и больше постоянная времени, тем больше количество разрядов п.Использование изобретения позволяет увеличить скважность по заданному закону во времени при интенсивном или скачкообразном увеличении задания скважностиу непосредственно( с максимальной задержкой, равнойпериоду коммутации преобразователя)уменьйить скважность при скачкообразном уменьшении задания и повыситьточность слежения.Широтно-импульсный модулятор в ре-.жиме увеличения задания, когдаток нагрузки управляемого преобразователя меньше допустимого значения,увеличивает скважность управления 0 с минимальной задержкой, а когда токнагрузки преобразователя по величине близок к допустимому, изменениемсостояния порогового элемента переключает временную задержку увеличе ния скважности на максимальную, чтоповышает быстродействие восстановления нового вторичного) задания,тем саман улучшается маневренностьуправляемого им электротранспортного 2 О средства. формула изобретения25 ВМротно-импульсный модулятор поавт.св. Ю 758463, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью позышения точности отслеживания и быстродействия перестройки задания, он ЗО снабжен датчиком тока нагрузки и пороговым элементом, причем выходдатчика тока подключен через пороговый элемент к первому входу блокауправления.35Источники инФормации,принятые вб внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 758463, кл, Н 02 Р 13/16, 1978; -99257 оставитель В. Коствхинехред Л.Пекарь ректор М. Кост Редактор Л. ФильЗакаэ 666/42ВНИп113 4 5в Щ в Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная П Фил Тираж 685 ПодписПИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Рауюская наб., д.