Устройство для управления преобразователем источника гарантированного питания

соответственно к суммирующем и вычитающему входам реверсивного счетчика 7, к второму входу цифрового компаратора 3 подсоединен выход второго коммутатора 14, первый кодовый вход которого подключен к выходу первого аналого-цифрового блока 8, вход которого подключен к выходу измерительного выпрямителя 9, подключенного к выходу быстродействующего переключателя 11, подключаемому к нагрузке 19, вход второго аналого-циФрового блока 10 подключается также, как и первый вход быстродействующего переключателя 11, к сети 18, а выход подключен к второму входу блока 2, второй силовой вход быстродействующего переключателя 11 подключается к выходу инверторного блока 17, а его управляющий вход - к выходу третьего коммутатора 15, кодовый вход которого подключен к управляющему выходу блока 1, к управляющему выходу блока 2 подсоединены управляющие входы коммутаторов 13 - 15, выход первого аналого-цифрового блока 8 подключен к входу нуль-органа 12, выход которого подключен к обнуляющему входу блока 1, выход реверсивного счетчика 7 подключен к кодовому входу первого коммутатора 13, выход которого подсоединяется к управляющим входам соответствующих ключевых элементов блока 16, второй кодовый вход второго коммутатора 14 подключен к выходу реверсивного счетчика 7.Блок 2 (Фиг, 2) содержит задатчик 20 допустимого отклонения кодов, блок 21 вычитания цифровой компараЭ40 тор. 22 с выходом приоритета сигнала на первом входе и выходом приоритета сигнала на втором входе, который также является выходом равенства этих сигналов КБ-триггер 23, коммуЭ45 татор 24 кодов, Выход задатчика 20 подключен к первому входу цифрового компаратора 22 блока 2, входы блока 21 являются кодовыми входами блока 2, выход блока 21, сигнал на которомсоответствует модулю разности кодов50 на первом и втором входах, подсоединены к второму входу цифрового компаратора 22 блока 2, выходы компа, ратора 22 соединены следующим образом: выход приоритета сигнала на пер55 вом входе - с единичным входом триггера 23, выход приоритета сигнала на втором входе, являющийся также выходом равенства сигналов, - с нулевымвходом триггера 23, выход триггера 23,являющийся управляющим выходом блока 2, - с управляющим входом коммутатора 24, кодовые входы которого соединены с входами блока 21, а кодовый выход является кодовым выходомблока 2,Устройство для управления преобразователем работает следующим образом.На выходе программного кода блока 1 формируется код Х, соответствующий мгновенному значению ступенчатоаппроксимированной программной синусоиды. Код Х поступает на один входблока 2, на другой вход которого поступает код Е с выхода второго блока 10, соответствующий мгновенномунапряжению сети 18 С кодового выхода блока 2 код Х (или Е) поступает напервый вход цифрового компаратора 3,на другой вход которого поступаеткод У, соответствующий мгновенномузначению напряжения на выходе быстродействующего переключателя 11, т,е.напряжению на нагрузке 19, или код Ч,являющийся выходным кодом реверсивного счетчика 7 и соответствующий 1коду 2 на первом входе реверсивногосчетчика 7, В цифровом компараторе3 происходит сравнение этих кодов ивырабатывается команда ХЛ (Ец)или ХУ (Е), Команда Х) У (Ец)1в виде разрешающего сигнала поступает на вход элемента 4 сравнения, акоманда ХУ (Е .ц) - на вход элемента 5, В первом случае тктовые импульсы с выхода генератора 6 поступают на суммирующий вход реверсивногосчетчика 7, значение кода на выходекоторого возрастает до тех пор, показначения сравниваемых кодов Х и 1(Е и ц) не уравняются, Во втором случае происходит уменьшение кода У (Ч)на выходе реверсивного счетчика 7 дотех пор, пока .не сравняются Х и У(Е и Ч).Если качество напряжения сетиудовлетворяе". условиям допустимогоотклонения мгновенного значения, имеет место режим отслеживания напряжения сети, При этом напряжение сетичерез быстродействующий переключатель 11 поступает на нагрузку 19, навход блока 10 и через измерительныйвыпрямитель 9 - на вход блока 8, ВФблоке 10 напряжение сети преобразу5 160 ется в код 2. В блоке 2 контроля разности кодов происходит постоянное сравнение кодов 2 и Х, при этом код 2 отличается от программного кода Х на величину не более заданной и на кодовый выход блока 2 поступает код 2, а с управляющего выхода блока 2 управляющий сигнал поступает на управляющие входы быстродействующего переключателя 11, коммутаторов 13 - 15, При этом на нагрузку 19 продолжает поступать напряжение сети 18 через быстродействующий переключатель 11, код о с выхода реверсивного счетчика 7 через второй коммутатор 14 поступает на второй вход цифрового компаратора 3 и, как показано выше, отслеживает значение кода 2. Первый коммутатор 13 и третий коммутатор 15 удерживают отключенными управляющие входы силовых ключей блока 16 и инвер 1 торного блока 17 соответственно, т,е, на эти входы поступают нулевые сигналы и все ключи блоков 16 и 17 находятся в отключенном состоянии, их цепи управления потребляют незначительную энергию.Если же мгновенное значение напряженйя сети отклонилось от програмного на величину больше допустимой, разность кодов Х и 2 превысит установленное допустимое значение, в блоке 2 произойдет переключение шин и на кодовый выход блока "2 начнет поступать код Х, управляющий сигнал с управляющиго выхода блока 2 переключит быстродействующий переключатель 11 и коммутаторы 13 - 15 кодовых шин.При этом на управляющие входы ключей блока 16 через первый коммутатор 13 кодовых шин начнет поступать код с 1 с выхода реверсивного счетчика 7, с выхода полярности полуволны выходного напряжения блока 1 управляющие сигналы начнутпоступать на управляющий вход инверторного блока 17, на выходе преобразователя, включающего в себя, блоки 16 и 17, будет сформировано напряжение, мгновенное значение которого пропорционально коду ц, быстродействующий переключатель 11 подключит нагрузку 19 к выходу инверторного блока 17, т,е, к преобразователю. При этом на вход первого блока 8 через измерительный выпрямитель 9 начнет поступать выходное напряжение преобразователя,35066второй коммутатор 14 подключит выходблока 8 к второму входу цифровогокомпаратора 3, т.е, на цифровой компаратор 3 будут поступать коды Х(программный код) и У (код, пропорциональный мгновенному значению выходного напряжения преобразователя),Преобразователь в целом с устройством1 О управления будет вырабатывать переменное напряжение стабилизированноев соответствии с йрограммным кодом Х,до тех пор, пока не будет выполненообратное переключение в режим отсле 15 живания напряжения сети.Нуль-орган 12 выполняет однократное обнуление блока 1 при нулевомзначении напряжения на нагрузке, чтопозволяет ликвидировать возможноесмещение фазы программного кода Х относительно кода 2 в режиме отслежи- .вания напряжения сети.Блок 2 работает следующим образом.С выхода блока 1 код Х поступаетна первый вход блока 20 (фиг. 2) ина,первый кодовый вход коммутатора 24.С выхода блока 10 код 2 поступает навторой вход блока 21 и на второй кодовый вход коммутатора 21. В блоке30 21 происходит постоянное вычислениемодуля разности кодов Х и 2, т.е.математическое действие А = Х - 2,С выхода блока 21 код А поступает наодин из входов цифрового компаратораЗ 5 22, на второй вход которого подаетсякод ( с задатчика 20. В цифровом компараторе 18 происходит постоянноесравнение кода А = ,Х - 2 с кодом Я.Если в какой-то момент времени ока 40 жется АЯ, напряжение с первого выхода компаратора 22 поступает на единичный вход триггера 23, триггер 23переключается в единичное состояние,управляющий сигнал с его выхода в ви 45 де напряжения поступает на вход коммутатора 24 и на быстродействующийпереключатель 11. На выход конг татора 21 начинает проходить код Х,поступающий с выхода блока 1 на пер 50 выл вход блока контроля разности кодов (на первый вход блока 21 и первыйкодлвьп вход коммутатора 24),В том случае, когда Ас Ц, сигналв виде напряжения с выхода цифровогокомпаратора 22 поступает на нулевойвход триггера 23, которьп переводится в нулевое состояние (или оста:тсяв нем). При этом управляющее напряжение на коммутатор 24 и на управляю 1603506щий выход блока контроля разности кодов не поступает, на вход коммутатора 24 проходит код 2, поступающий с выхода второго блока 10 на второй кодовый вход блока контроля разности кодов (на вторые входы блока 21 вычитания и коммутатора 24) .Устройство для управления преобразователем обеспечивает два режима 10 работы преобразователя: режим отслеживания напряжения сети и режим рабо" ты преобразователя на нагрузку, Первый из указанных режимов для преобразователя в установке гарантирован,ного питания является режимом постоян - ноГо функциднирования и по длитель" ности многократно превышает второй ре 4 им. В первом режиме нагрузка питатся от сети, а вся энергия, потребО ляемая преобразователем, является энЕргией потерь. Снижение энергий потребляемой преобразователем, позволяет повысить общий КПД установки гараитированного питания. Энергия, по требляемая преобразователем в режиме отслеживания, разходуется на работу уссгройства управления гг на потери в цепях управления силовами транзисторами. 30 формула изобретенияУстройство для управления преобразователем источника гарантированно. гд питания, включающего быстродействующий переключатель, выход которого является выходом преобразователя, бЛок формирования выходного напряжения, подключенный через инверторный блок к первому входу быстродействую О щего переключателя, второй вход которого соединен с сетью, содержащее блок формирования кода синусоидального сигнала с выходом кода и выходом полярности полуволны, измерительный 45 выпрямитель, первый аналого-цифровой блок,входом подключенный к выходу измерительного выпрямителя, цифровой компаратор с выходом приоритета числа на первом входе и выходом приоритета числа на втором входе, два элемента И, первые входь,которых соединены с выходами цифрового компаратора, вторые входы подключены к выходу генератора импульсов, реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, вычитающий вход - с выходом второго элемента И, нуль-орган, вход которого подключен к выходу первого аналого-цифровогоблока, выход - к обнуляющему входу блока формирования кода синусоидального сигнала, второй аналого-цифровой блок, вход которого предназначен для подключения к сети, блок контроля разности кодов, имеющий два кодовых входа, кодовый выход, управляющий выход и включающий в себя задатчик допустимого отклонения кодов, блок вычитания, цифровой компаратор с выходом приоритета сигнала на первом входе и выходом приоритета сигнала на втором входе, который также использован как выход равенства этих. сигналов, КБ-триггер, коммутатор, выход задат- чика допустимого отклонения подключен к первому входу цифрового компаратора блока контроля разности кодов, входы блока вычитания использованы как кодовые входы блока контроля разности кодов, выход блока вычитанияподключен к второму входу цифрового компаратора блока контроля разности ,кодов, выход приоритета сигнала на первом входе компаратора соединен с Я-входом КБ-триггера, выход приоритета сигнала на втором. входе - с К-входом КБ-триггера, выход КЯ-триггера является управляющим выходом блока контроля разностикодов и соединен с управляющими входом коммутатора, кодовые входы которого соединены с входами блока вычитания, кодовый выход является кодовым выходом блока контроля разности кодов, первый кодовый вход блока контроля разности кодов подключен к выходу кода блока формировани., кода синусоидального сигнала. второй кодовый вход подключен к выходу второго аналого-цифрового блока, кодовый выход - к первому входу цифрового компаратора, а управляющий выход предназначен для подключения к управляющему входу быстродействующего переключателя, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД преобразователя, в устройство управления введены три коммутатора кодов, прячем управляющие входы всех коммутаторов соединены с управ" ляющим выходом блока контроля разности кодов, выход первого коммутатора кодов предназначен для соединения с управляющим входом блока формирова.ния выходного напряжения, выход второго коммутатора кодов подключен к второму входу цифрового компаратора.603506первого аналого-цифрового блока, кодовый вход третьего коммутатора подключен к выходу полярности полуволны блока формирования кода синусоидального сигнала, вход измерительного выпрямителя предназначен для подключения к выходу быстродействующего переключателя. выход третьего коммутатора кодовпредназначен для подключения к управляющему входу инверторного блока,кодовый вход первого коммутатора ипервый кодовый вход второго коммутатора подключены к выходу реверсивного счетчика, второй кодовый вход второго коммутатора подключен к выходу он Составитель едактор А, Маковская Техред М,ДидМ. Максимииин оррек одписноем и открытиям прнаб., д, 4/5 Тираж 498о комитета по изоб5, 11 осква, Ж, Ра каз 3392 ИИПИ Гос ГЕНТ СС тени рствен 1130