Устройство для управления преобразователем напряжения

(51) 4 Н 02 М 7/4 к Гтцгк тр ЕТЕНИВУ НИЕ ИЭ ИЬАхкаС Ж 1,А бзев, Г.Я. Михальчв, Н.Г 1. Музыченконов6.727(088.8) 72) А,В,К .С. Мишур В.Д. Сем 53) 621. 3свидетельство СССР Н 02 Р 13/16, 1983 видетельство СССР Н 02 Н 7/48, 1980. видетельство СССР Н 02 Р 13/16, 1980. рскклкое ое кл. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К А ВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханикипри Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления статическими преобразователями. Целью изобретения является расширение диапазона угла регулирования и повышение точности воспроизведения управляющего сигнала.С выхода генератора пилообразного напряжения 3 напряжение поступает на входы компараторов 13 фазорегулирующих блоков 7,8,9 и через амплитудный детектор 4 - на вход усилителя 5, коэффициент усиления которого равен.р. числу фазорегулирующих блоков. Нап- ф ряжение с выхода усилителя 5 поступаеа на вход делителя напряженич 6, на акгходах которого Формируются постоянные напряжения пороговых уровней.1244 7 70 Но.ч ццо ц результате алгебраичес -кого саумшровация управляющего цапряжеция и соответствующих напряжений порогоцых уровней ца нычитателях 12 сравнивается на компараторах 13 с цплообразцым напряжением, что позво 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для уПравления регуляторами напряжения и быстродействующими стабилизаторами переменного и постоянного напряжения,Целью изобретения является расширение диапазона угла регулирования.выходного напряжения и повышениеточности воспроизведения управляю,щего сигнала,На фиг.1 представлена функциональная схема устройства управленияпреобразователем напряжения; нафиг.2 - диаграммы, поясняющие работу устройства,Устройство для управления преобразователем содержит (фиг.1) последовательно соединенные задающий генератор 1, Формирователь 2 тактовыхимпульсов, генератор 3 пилообразногонапряжения, амплитудный детектор. 4,усилитель 5 напряжения и делитель 6напряжения, п (п=3) Фазорегулирующихблоков 7,8,9, каждый из которых выполнен в виде двух каналов 10,11.Каждый канал, например 10, содержитвыполненный на операционном усилителе вычитатель 12, выходом подключенный к одному из входов компаратора13, другой вход которого соединен свыходом генератора 3 пилообразногонапряжения, а выход компаратора 13подключен к второму входу элемента14 равнозначности, первым входомсоединенного с выходом задающегогенератора 1, при этом выход элемента 14 равнозначности предназначен для подключения к управляющим входам ключей преобразователя 15 напряжения. Между инвертирующим входом вычитателя 12 канала10 и неинвертирующим входом -вычитателя 12 канала 10 и неинвертирующим ляет увеличить диапазон у1 е улпроцация. Автоматическая подстроцка . остояццых напряжений пороговых уровси позволяет повысить точность воспроизведения управляющего сигнала,2,ил. входом вычцтателя 12 кацапа 11, входящих в один Фазорегулирукший блок 7включен резистор 16. Аналогично между входами вычитателей 12 других Фа 5 зорегулирующих блоков 8,9 включенысоответственно резисторы 17,18. Всерезисторы 16-18 соединены в последовательную цепь, образуя делитель6 напряжения, подключенный к выходунеинвертируюшего усилителя 5 напряжения, выполненного, например, наоперационном усилителе. Другие входывычитателей 12 всех фазорегулирующихблоков 7,8,9 объединены и образуют15 вход 19 устройства управления преобразователем 15 напряжения,На Фиг.2 приняты следующие обозначения:20 - напряжение а выходе задающегогенератора 1; 21 - напряжение ца выходе формирователя 2 тактовых импульсов; 22 - линейно изменяющееся пилообразное напряжение; 23, 24, 25постоянные напряжения пороговых .уровней; 26 - управляющее напряжение навходе 19 устройства управления преобразователем; 27 - напряжение цавыходе вычитателя 12 канала 10; 28 ЗОнапряжение на выходе вычитателя 12канала 11; 29 - выходное напряжениекомпаратора 13 канала 10; 30 - выходное напряжение компаратора 13 канала 11,", 31,32 - импульсные последовательности на выходе фазорегулирующего блока 7; 33,34 - напряжение навыходах вычитателей 12 фазорегулирующего блока 8; 35, 36 - выходные напряжения компараторов 13 Фазорегулирующего блока 8; 37,38 - импульсныепоследовательности на выходе фазорегулирующего блока 8; 39,40 - напряжениена выходах вычитателей 12 фазорегулирующего блока 9; 41,42 - выходные. напрйжения компараторов 13 фазорегурующего блока 9; 43,44 - импульсные последовательности на выходе фазорегулирующего блока 9.Устройство управления преобразова телем напряжения работает следующим образом.Задающий генератор 1 вырабатывает высокочастотное напряжение 20 (фиг.2) прямоугольной формы, которое преоб разуется формирователем 2 тактовых импульсов в последовательность им - пульсов 21 малой длительности, поступающую на вход генератора 3 пилообразного напряжения. Линейно-нарастающее пилообразное напряжение 22 с выхода генератора 3 пилообразного напряжения подается на одноименные входы компараторов 13 всех фазорегулирующих блоков 7,8,9 и вход. ам- плитудного детектора 4. Напряжение, равное амплитуде пилообразного напряжения 22, с выхода амплитудного детектора 4 поступает на вход неинвертирующего усилителя 5 коэффициент усиления которого равен числу фазорегулирующих блоков (в данном случае Ку = 3). Напряжение с выхода усилителя 5 напряжения подается на вход делителя 6 напряжений, на выходах которого формируются постоянные напряжения пороговых уровней 23, 24, 25, поступающих на соответствующие входы вычитателей 12 всех фазорегулирующих . блоков 7,8,9, причем на инвертирую-, щий вход вычитателя 12, входящего в состав канала 10 фазорегулирующего блока 7, поступает напряжение, рав-. ное нулю, а постоянное напряжение порогового урбвня 25, равное амплитуде пилообразного напряжения 22, подается на неинвертирующий вход вычитателя 12 канала 11 и инвертирующий вход одного из вычитателей 12 фазорегулирующего блока 8. Постоянное напряжение 24, равное двум амплитудным значениям 45 пилообразного напряжения 22, с выхода делителя 6 напряжения поступает на неинвертирующий вход второго вычитателя 12 фазорегулирующего блока 8 и инвертирующий вход одного из вычитателей 12 фаэорегулирующего блока 9. На неинвертирующий вход второго вычитателя 12 фазорегулирующего блока 9подается постоянное напряжение 23,равное трем амплитуцным значениям 55пилообразного напряжения 22. Такимобразом, на выходах делителя 6 напряжения формируются постоянные нап 770 4ряжения пороговых уровней 23, 24, 25,кратные амплитудному. значению пилообразного напряжения 22Изменение амплитуды пилообразного напряжения 22 вследствие температурной нестабильности или технологического разброса параметровэлементов генератора 3 пилообразногонапряжения приводит к изменениюнапряжения на выходе усилителя 5напряжения и постоянных напряженийпороговых уровней 23, 24, 25 на выходах делителя напряжения, при этомнапряжения пороговых уровней 23,24, 25 остаются кратными амплитудепилообразного напряжения 22, а разность любых двух соседних пороговыхуровней - амплитуде пилообразногонапряжения 22,Управляющее напряжение 26 черезвход 19 поступает на инвертирующиеи неинвертирующие входы соответствующих вычитателей 12, на которыхосуществляется алгебраическое суммирование управляющего напряжения26 и соответствующих напряжений пороговых уровней 23, 24, 25, а на их.выходах формируются напряжения 27,28, 33, 34, 39, 40. В результатесравнения напряжения 27 и пюообраэного напряжения .22 на выходе компаратора 13 канала 10 формируетсянапряжение 29, изменяющееся по закону широтно-импульсного регулирования.аналогично напряжение 30 формируетсяна выходе компаратора 13 канала 11в результате сравнений пилообразного напряжения 22 и напряжения 28. Импульсная последовательность 31 на вы-,ходе элемента 14 равнозначности канала 10 сдвигается относительно последовательности 20 на угол Ф. в сторону отставания, а последовательность 32 на выходе. канала 11 - на угол - о(,в сторону опережения.Полученные в результате алгебраического суммирования управляющегонапряжения 26 и соответствующих напряжений пороговых уровней 23,24,25на вычитателях 12 фазорегулирующихблоков 8,9 напряжения 33,34,39,40сравниваются на компараторах 13 спилообразным напряжением 22. С выходов компараторов 12 напряжения 35,36, 41,42 поступают на входы соот- ветствующих элементов 14 равнозначности, на выходах которых формируютсяимпульсные последовательности 37, 38, 43, 44.Изменение управляющего напряжения 26 приводит к изменению напряже- ний 27,28,33,34,39,40, длительности ,импульсов на выходах компараторов 13 и сдвигу импульсных последовательностей на выходах элементов 14 равнозначности. Максимальный относительный сдвиг импульсных последовательностей в каждом фазорегулибрующем блоке равен ЗбО . С выходов элементов 14 равнозначности импульсные последовательности 31,32,37, 38, 43,44 поступают на управляющие входы ключей ячеек преобразователя 15, осуществляя регулирование выходного напряжения по методу многоэонной импульсной модуляции. Таким образом, алгебраическое суммирование на операционных усилителях низкочастотных управляющего напряжения и постоянного напряжения пороговых уровней и последующее сравнение этого напряжения с высокочастотным пилообразным напряжением, имеющим минималь ный обратный ход, позволяют увеличить диапазон изменения угла регулирова- . ния.Кроме того, автоматическая подстройка постоянных напряжений пороговых уровней исключает дискретное изменение коэффициента передачи преобразователя при переходе иэ зоны в зону, чем повышает точность воспроизведения управляющего сигнала.35Формула изобретенияЛУстройство для управления, преобразователем напряжения, содержащее пос," ледовательно соединенные задающийгенератор, формирователь тактовыхимпульсов и генератор пилообразногонапряжения, делитель напряжения, ифазорегулирующих блоков, выполненныхв виде двух каналов, каждый иэ которых содержит последовательно соединенные компаратор и элемент равнозначности, причем первые входы всех элементов равнозначности соединены свыходом задающего генератора, а выходы элементов равнозначности предназначены для подключения к управляющимвходам ключей преобразователя, о тл и ч а ю щ .е е с я тем, что, с целью расширения диапазона угла регулирования и повышения точности воспроизведения управляющего. сигнала,оно снабженопоследовательно соединен -ными амплитудным детектором и усилителем напряжения, в каждый фаэорегулирующнй блок введены первый и второйвычитатели, выходами подключенныек одноименным входам соответствующихкомпараторов, другие входы которыхсоединены с выходом генератора пилообразного напряжения, соединенного свходом амплитудного детектора, междуинвертнрующим входом первого вычитателя и неинвертирующим входом второговычитателя каждого фазорегулирующегоблока включены резисторы, которыесоединены между собой последовательно и образуют упомянутый делительнапряжения, подключенный к выходу усилителя напряжения а другие входывсех вычитателей объединены и образуют вход устройства управления,20 Составитель В.ПридатковТехред М. Ходанич орректор В.синицка Н,Шв я к Заказ 3926/57 1вен ете Тираж 63 ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, Ж Подписноеого комитета СССР ии и открытииРаушская наб., д. 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проектная,4