Устройство для управления многофазным импульсным регулятором

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах электропитания аппаратуры различного назначения.Цель изобретения - повышение на-. дежности в работе и помехоустойчивости устройства для управления многофазным импульсным регулятором. 1 ОНа чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство для управления многоАазным импульсным регулятором с и преобразовательными блоками 1-3, выхо.15 ды которых объединены и предназначены для подключения к нагрузке, со.держит основные коммутаторы 4-6, выход каждого из которых подключен к управляющему входу соответствующего 20 преобразовательного блока 1-3, Формирователи широтно-модулированных сигналов 7-12 по числу коммутаторов, выход каждого из которых подключен к у управляющему входу соответствующего коммутатора, датчики 13-18 работоспособности по числу коммутаторов,выход каждого датчика 13-18 работоспособности подключен к информационному выходу соответствующего коммутато ра, измерительный блок 19, вход которого подКлючен к объединенным выходам преобразовательных блоков 1-3,а выход - к объединенным первым входам формирователей широтно-модулированных сигналов 7-12, вторые входы которых подключен к выходам соответствующих Э-триггеров 20-25 распределителя 26 импульсов, источник 27 импупьсов тактовой частоты, выполненный . 40 на генераторе 28 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом счетчика 29, по числу. коммутаторов, блоки 30-35 переключения коммутаторов, выполненные на элементах И 36.1"36.6 45 и элементах ИЛИ 37.1-37.6.Устройство дополнительно снабжено по числу преобразовательных блоков резервными коммутаторами 38"40 блоки 30-32 переключения основных коммутаторов снабжены вторым элементом ИЛИ 41,1 (41,2, 41.3), а блоки 33-35 переключения резервных коммутаторов 38-40 снабжены элементами НЕ 42,1" 42,3, вторыми 41.3-41,6 и третьими 43.1-43.3 элементами ИЛИ, источник импульсов тактовой частоты снабжен деширатором 44, элементами НЕ 45, ИЛИ 46 и И 47, причем выход генератора тактовой частоты подключен черезэлемент НЕ 45 к тактовым входамО-триггеров 20-25 распределителя 26импульсов и к второму входу элементаИ 47, первый вход которого подключенк выходу элемента ИЛИ 46, а выходсоединен с вторыми входами первыхэлементов ИЛИ 37.1-37.6 блоков 30-35переключения, выход дешифратора 44соединен с первым входом элементаИЛИ 46 источника 27 импульсов тактовой частоты, второй вход которогосоединен с выходом третьего элементаИЛИ 43,6 последнего блока 35 переключения, выход первых элементовИЛИ 37, 1-37,6 каждого блока переключения соединен с входом установки"0" соответствующего Э-триггера.Выход датчика 13(14-15) работоспособности рабочего коммутатора соединен с первым входом элемента И 36,1,(36.2; 36.3) и первого элементаИЛИ 37. 1 (37.2 37.3) блока 30(3 1,32)переключения рабочего коммутатора ис входом элемента НЕ 42.1 (42,2;42,3) блока 33 (34,35) переключениярезервного коммутатора, выход датчика 16 (17,18) работоспособности,резервного коммутатора соединен свторым входом третьего элементаИЛИ 43.1 (42.2, 42.3) соответствующего блока переключения резервногокоммутатора, выход элемента И 36.1(36.2-36.5) блока переключения коммутатора соединен с первым входомвторого элемента ИЛИ 41.1 (41,2-41.6)второй вход которого соединен с выходом соответствующего 0-триггера20-25, а выход элемента ИЛИ 41.1(41,2-41,6) каждого последующего бло-ка переключения - с вторым входомэлемента И 36.2 (36,3-36.6, 39,1)каждого последующего блока переключения и с входом записи соответствующего Э-триггера 20-25 распределителя 26 импульсов, выход элементаНЕ 42,1 (42.2, 42,3) каждого блокапереключения резервного коммутатора подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ 43.1 (43.2, 43.3),выход которого подключен к первымвходам элемента И 36,4 (36,5, 36,6)и элемента ИЛИ 374 (37,5, 37,6),выход счетчика 29, модуль котороговыбирается из соотношения М 3 и, подключен к входу дешиФратора 43.Устройство работает следующим образом, 5 1495В исходном состоянии при исправныхпреобразовательных блоках 1-3 выходные напряжения датчиков 13-18 работоспособности всех коммутаторов имеютуровень логического "0", который сохраняется в течение всего време исправной работы. При логическом "О"на входах элементов 42,1-42,3 Аормируется сигнал "1" на выходах элементов 43.1-43.4 (37.4-37.6), которыйустанавливает Р-триггеры 20-25 в состояние "0" и разрешают установку "1"на выходах элементов 36.4-36.6 и41.4-41.6 (в случае ее возникновения 15на выходе элемента 41.3).При появлении "1" на выходе дешифратора 44 и входе Р-триггера 20 в момент действия тактового импульса свыхода дешифратора 44 она записывается задним Фронтом этого импульса,действующего через инвертор 45, на тактовый вход П-триггера 20 распределитель 26 импульсов и подается на Фор"мирователь 7 широтно-модулированного 25сигнала и через второй элемент ИЛИ41. 1 на записывающий вход В-триггера21 распределителя.Следующий тактовый импульс устанавливает на выходе дешифратора 4430"0" и задним Аронтом записывает, вВ"триггер 20 "0", в Р-триггер 21 "1",в В-триггер 22 "0", "1" с выходаП-триггера 21 подается на Формирователь 8 широтно-модулированного сигна 35ла и через второй элемент ИЛИ 41,2 -на записывающий вход - триггер 22,Третий тактовый импульс задним Фронтом записывает "1" в П-триггер 22 и .подает ее на Формирователь 9 широтно-модулированного сигнала и на выход элемента ИЛИ 41.3 и далее на выходы элементов 36,4-36.6, 41.4"41.6,46 и на вход элемента И 47, на второй вход которого поступает следующий 45тактовый импульс, формирующий "1" навыходе элемента 47 и на входах первых элементов ИЛИ 37,1-37.6 блоков30-35 переключения коммутаторов4-6, 38-40 и входах, установки "0"Р-триггеров 20-25 и входе установкиисходного состояния счетчика 29 импульсов. На выходе дешифратора 44 устанавливается "1", которая записывается задним Фронтом этого тактовогоимпульса в Р-триггер 20 распределителя 26 и начинается новый цикл работы распределителя импульсов, Таким образом, при исправных коммутаторах 952 64-6 "0" с выхода датчиков 13-15 работоспособности действующий через, элементы НЕ 42,1-42.3, элемент ИЛИ 43,143.3, первые элементы ИЛИ 37.4-37,6,элементы И 36,4-36,6 и третьего элемента ИЛИ 41,4-41.6, исключает резервные коммутаторы 38-40 из алгоритмаработы устройства,При отказе одного из рабочих коммутаторов 4-6, например 5, на выходедатчика 14 работоспособности появляется "1", устанавливается "1" па входе элемента И 36.2 и выходе элементаИЛИ 37.2, фиксируя П-триггер 21 всостоянии "0", На выходе элемента НЕ42.2 устанавливается "0", разрешаяработу Р-триггера 24 и блокируя прохождение "1" с выхода элемента ИЛИ41.4 через элемент И 36,5.При появлении "1" на выходе дешифратора и входе П-триггера 20 в моментдействия тактового импульса она записывается задним Аронтом этого импульса, действующего через инвертор 45на тактовые входы Р-триггеров, вП-триггер 20 распределителя 26,иподается на вход Аормирователя 7 широтно-модулированного сигнала и через второй элемент ИЛИ 4.11 на записывающий вход Р-триггера 21 и черезэлемент 36.2,и элемент ИЛИ 41,2 назаписывающий вход Р-триггера 22,Следующий тактовый импульс задним Аронтом записывает "1" в Р-триггер 22и подает сигнал на вход Аормирователя 9 широтно-модулированного сигналауправления и через второй элементИЛИ 41.3, элемент И. 36.4 и элементИЛИ 41.4 на записывающий вход Р-триггера. Третий тактовый импульс задним фронтом записывает "1" в Р-триггер 24 и подает ее на вход формирователя 11 широтно-модулированного сигнала и через элементы ИЛИ 41.3,И 36.6, ИЛИ 46, ИЛИ 41.6 на вход элемента И 47. Следующий тактовый импульс устанавливает на выходе элемента 47 "1", которая поступает черезэлементы ИЛИ 37,1-37,6 на входы уста-новки "0" Р-триггеров 20-25 и навход установки исходного состояниясчетчика 29. На выходе дешиАраторапоявляется "1", которая записываетсязадним фронтом этого тактового импульса в Р-триггер 20 распределите"ля и начинается новый цикл работы,Таким образом, вместо отказавшего коммутатора 5 в преобразовательном бло495952ке 2 работает резервный коммутатор 39, но фаза работы ячейки изменяется,При отказе основного и резервного коммутаторов сигналами датчиков работоспособности оба коммутатора исключаются из алгоритма работы устройства й цикл работы распределителя 26 умень 1 ается на один период тактового имульса. Допустим, происходит отказ абочего 5 и резервного 39 коммутатоов преобразовательного блока 2, на ыходах датчиков 14 и 17 работоспообности устанавливается "1", которая станавливает "1" на выходах первых лементов ИЛИ 372 и 37.5, зафиксиовав П-триггеры 21 и 24 в состояии "0", "1" на входах элементов30,2 и 36.5 разрешает прохождение1" с выходов элементов 41. 1 и 44.4 а входы П-триггеров 22 и 25 в соотетствии с рассмотренным алгоритмом аботы распределителя 26,При действии электромагнитной поехи сразу в двух П-триггерах РаспРе делителя может быть записана "1".Следующий тактовый импульс сдвигает эти 1 и1 в направлении последнего П-триггера и как только первая "1" появится на его выходе, следующий тактовый Импульс устанавливает на всех выходах распределителя "0" и задним фронтом Производит запись "1", появившуюся на выходе дешифратора в первый П-триг- ер и начинается новый цикл работы распределителя.35При пропадании "1" в распределителе 26 под действием электромагнит" ной помехи распределение импульсов прекращается, но счетчик 29 меняет свое состояние с каждым тактовым имПульсом и приходит в исходное состояние. При этом на выходе дешифратора 44 появляется "1", которая записывается задним фронтом этого же тактового импульса в П-триггер 20 распре 45 делителя 26 и начинается новый цикл рработы распределителя.Предлагаемое устройство по сравнению с извеогным позволяет повысить надежность в работе,помехоустойчи вость и обеспечить требуемое качество выходных параметров при отказе силовых коммутаторов и действии электромагнитных помех.55Формула изобретения Устройство для управления. многоФазным импульсным регулятором с и преобразовательными блоками, выходыкоторых объединены и предназначеныдля подключения к нагрузке, содержащее основные коммутаторы сигналовуправления, выход кажцого из которыхподключен к управляющему входу соответствующего преобразовательногоблока, формирователи широтно-модулированных сигналов ло числу коммутаторов, выход каждого из которых подключен к управляющему входу соответствующего коммутатора, датчикиработоспособности по числу коммутаторов, выход каждого датчика работоопособности подключен к информацион-ному выходу соответствующего коммутатора, измерительный блок, вход которого подключен к объединенным выходам преобразовательных блоков, а выход - к объединенным первым входамформирователей широтно-модулированныхсигналов, вторые входы которых подключены к выходам соответствующихП-триггеров распределителя импульсов,источник импульсов тактовой частоты,выполненный в генераторе тактовыхимпульсов, выход которого соединенс входом счетчика, по числу коммутаторов блоки их переключения, выполненные на первых элементах И и ИЛИ,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности в работеи помехоустойчивости, оно снабженопо числу преобразовательных блоковРезервными коммутаторамИ сигналовуправленияблоки переключения основных коммутаторов снабжены вторым элементом ИЛИ, а блоки переключения резервных коммутаторов. снабжены вторыми третьим элементами ИЛИ и элементом НЕ, источник импульсов тактовойчастоты снабжен дешифратором, элементами НЕ, ИЛИ и И, причем выход генератора тактовых импульсов подключенчерез элемент НЕ к тактовым входамП-триггеров распределителя импульсови к второму входу элемента И, первыйвход которого подключен к выходуэлемента ИЛИ, а выход соединен с вторыми входами первых элементов ИЛИ блоков переключения коммутаторов, выходдешифратора соединен с первым входомэлемента ИЛИ источника импульсов тактовой частоты, второй вход которогосоединен с выходом третьего элементаИЛИ последнего блока переключениякоммутаторов, выход первых элементовИЛИ каждого блока переключения комму1495952 Составитель С.СтанкевичРедактор И,Бланар Техред М.:Ходанич Корректор И.Васильеваьею фЬЗаказ 4283/54 Тираж 646 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 таторов соединен с входом установкинуля соответствующего Р-триггера,выход датчика работоспособности рабочего коммутаторасоединен с первымивходами элемента И и первого элемента ИЛИ блока переключения рабочегокоммутатора и с входом элемента НЕблока переключения резервного коммутатора, выход датчика работоспособности 1 Орезервного коммутатора - с вторымвходом третьего элемента ИЛИ соответствующего блока переключения резервного коммутатора, выход элемента Иблока переключения коммутатора - с 15первым входом второго элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом соответствующего П-триггера,а выход элемента 11 ЛИ каждого предыдущего блока переключения коммутаторас вторым входом элемента И кажцогопоследующего блока переключения ком"мутатора и с входом записи соответствующего Р-триггера распределителяимпульсов, выход элемента НЕ каждогоблока переключения резервного коммутатора подключен к первому входутретьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам элемента И и первого элемента ИЛИ, выход счетчика, модуль И которого выбирается иэ условия Ии, подключен квходу дешифратора.