Устройство для управления мостовым широтно-импульсным преобразователем

ОП ИСАНИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОееКОМу СИдЛСТу(5 )М. Кд. Н 02 Р 13/16 Н 02 Р 13/18 с присоединением заявки М Ъаударстеаицюй комнтет СССР ао денем нзобретеннй м открытий(53) УДК 621. 316;727(088 8) Опубликовано 150482. Бюллетень14 Дата опублмкования описания 150482Гудзенко, Б.В. Гулымергачева инский стачко учно"исследовательскийи йнструментов) Заяв Ук 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬ РАВЛЕНИЯ МОСТОВЫММ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Изобретение относится к электро-. технике и может. быть использовано в быстродействующих электроприводах и следящих системах.Известно устройство для управле" ния мостовым широтно-импульсным ьреобразователем, содержащее широтно-импульсный модулятор, выход которого. подключен непосредственно к управляющим входам ключей одной ди-. агонали и через инвертор к управт ляющим входам ключей другой диаго" нали мостового широтно-импульсного " преобразователя, образованного четырьмя ключами и четырьмя диодами обратного диодного моста 113 Недоляются.при отсщей напза одинучаствуявляетс ва яви,т.е., тавляютого,.мутации ста,что ных потатком этого устроис ольшие потери в "нул тствии постоянной со яжения истока), Кроме период в процессе ко т все четыре ключа и причиной дополнител терь (потерь переключения),а также невысокое быстродействие.Наиболее близким к предлагаемому по техническим средствам и достигаемому результату является устройство для управления мостовым широтно-им" пульсным преобразователем, содержащее два широтно-импульсных модулятора, выходы которых через инверторы связаны с управляющими входами клю" чей одной из горизонталеймоста 2.Однако это устройство характеризуется едостатоцно высоким быстро" действием и увеличенными потерями в клюцах при коммутации.Цель изобретения - повышение быстродействия и уменьшение потерь.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее два широтно-импульсных модулятора, выходы которых через инверторы связаны с управляющими входами ключей одной из горизонталей моста, снабжено блоком коммутации импульсов, входы ко3 92102торого подсоединены к выходам широтно-импульсных модуляторов, а выходы - к входам ключей другой горизонтали моста и входам инверторов;блок коммутации импульсов выполненв виде логического блока, содержащего три инвертора, четыре элементаИ-НЕ и счетный триггер, причем входные зажимы блока коммутации импульсов подключены соответственно к входам первого и второго инверторов,выходы которых подключены соответственно к первым входам первого и второго элемента И-НЕ и к первому ивторому входам третьего элемента И-НЕвыход которого через третий инверторподключен к входу счетного триггераи первому входу четвертого элементаИ-НЕ, на второй вход которого подключен выход счетного триггера, выходчетвертого элемента И-НЕ подключен ковторым входам первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых подключены к выходным зажимам блока коммутации импульсов. 25На фиг. 1 приведено устройство дляуправления мостовым широтно-импульсным преобразователем; на фиг. 2 диаграммы напряжения,Предлагаемое устройство содержитдва широтно-импульсных модулятора 1и 2, выходы которых через инверторы3 и 4 связаны с управляющими входами ключей 5 и 6 одной из горизонталей моста 7 блока 8 коммутации импульсов, входы которого подсоединенык выходам широтно-импульсных модуляторов 1 и 2, а выходы подключены ковходам ключей 9 и 10 другой горизонтали моста 7 и ко входам инверто"ров 3 и 4.40Блок 8 коммутации импульсов выполнен в виде логического блока, содержащего три инвертора 11, 12 и 13,четыре элемента И-НЕ 14-17 и счет-ный триггер 18, причем входные зажимы распределителя подключены соответственно ко входам первого 11 ивторого 12 инверторов, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого 14 и второго 15элементов И-НЕ,и к первому и второмувходам третьего элемента И-НЕ 16,выход которого через третий инвертор13 подключен ко входу счетного триггера 18 и первому .входу четвертогоэлемента И-НЕ 17, на второй вход которого подключен выход счетноготриггера, выход четвертого элемента 9 4И-НЕ 17 подключен ко вторым входампервого 14 и второго 5 элементов.И-НЕ, выходы которых подключены квыходным зажимам блока 8 коммутацииимпульсов. Устройство содержит такжеобратные диоды 19-22; двигательпостоянного тока 23; напряжение управления 24; выходы 25 и 26 широтноимпульсных модуляторов 1 и 2; выход27 сметного триггера 18; напряжениеуправления 28 ключа 9; напряжениеуправления 29 ключа 5; напряжениеуправления 30 ключа 10; напряжениеуправления 31 ключа 6; выходное напряжение 32 преобразователя 7 на входе двигателя 23,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на выходахширотно-импульсных модуляторов 1 и2, т.е. на входах блока 8, логический нуль, на выходах инверторов 11 и2 - логическая единица, на выходеэлемента И-НЕ 16 - логический нуль,на,выходе инвертора 13 - логическаяединица. На выходе триггера 18 можетбыть как логическая единица, так инуль, в зависимости от состояниятриггера после включения устройства.Допустим, что на выходе триггера18 логический нуль, Тогда на выходеэлемента И-НЕ 17 - логическая единица, а на выходах элементов И-НЕ 14 и15, являющихся выходами блока 8, ло-гический нуль, а на выходах инверторов 3 и 4 - логическая единица,т,е. в исходном состоянии сигналыуправления подают на входы ключейодной горизонтали 5 и 6 либо 9 и 10при положении триггера 18, соответствующем логической единице, на еговыходе после включения устройства,При подаче на вход устройства управления входного сигнала 24 одиниз.широтно-импульсных модуляторов 1либо 2, в зависимости от полярностивходного напряжения, начинает вырабатывать импульсы, скважность которыхпропорциональна величине входногонапряжения 25 и 26. Импульсами модулятора 1 (2) через инверторы 11(12),элемент И-НЕ 16 и инвертор 13 управляют состоянием счетного триггера18, при помощи которого осуществляютделение частоты модуляции на 2-27.Входной и выходной сигналы триггера18 подают на входы элемента И-НЕ 17,выходным сигналом которого вместе свыходными сигналами инверторов 11 и921029 6Формула изобретения 512 посредством элементов И-НЕ 14 и 15 Формируют сигналы управления соответственно ключами горизонтали 9 и 10. Управление ключами другой горизонтали 5 и 6 формируют инвертора ми 3 и 4 в противоФазе к ключам 9 и10.Как видно из приведенных диаграмм (фиг. 2) при наличии последовательности импульсов на выходе одного из ши ротно-импульсных модуляторов 1(2) посредством блока 8 распределяют указанную последовательность на две вертикали моста. При этом цикл переклю" чения вертикали осуществляют в слу дующей последовательности: вначале переключают одну вертикаль моста- ключи 9 и 5 (1 О и 6), затем дважды переключают другую вертикаль - ключи 10 и 6 (9,и 5), затем снова переклю чают первую. При этом частота коммутации каждого ключа в 2 раза ниже частоты коммутации на нагрузке, что позволяет вдвое повысить частоту коммутации напряжения на нагрузке и тем 2 самым повысить быстродействие приво.да. Увеличение частоты коммутации . напряжения на нагрузке приводит к уменьшению амплитуды пульсаций якор" ного тока и к соответствующему сни" З 0 жению потерь, т,е. к улучшению энергетических показателей привода и по" вышению его КПД. Из диаграмм также видно, что в паузах, т.е. когда нагрузка не под" ключена к источнику, всегда замкнут ключ моста, образующий вместе с соот" ветствующим обратным диодом цепь динамического торможения, что обеспе чивает линейность механических характеристик привода во всех четырех квадрантах. Использование предлагаемого устройства обеспечивает повышение быст" родействия и уменьшение потерь. 1, Устройство для управления мостовым широтно-импульсным преобразователем, содержащее два широтно-импульсных модулятора, выходы которыхчерез инверторы связаны с управляющими входами ключей одной из горизонталей моста, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышениябыстродействия и уменьшения потерь,оно снабжено блоком коммутации им"пульсов, входы которого подсоединенык выходам широтно-импульсных модуляторов, а выходы - к входам ключейдругой горизонтали моста и входам инверторов.г, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,блок коммутации импульсов выполнен в виделогического блока, содержащего триинвертора, четыре элемента И-НЕ исчетный триггер, причем входныезажимы блока коммутации импульсовподключены соответственно ко входампервого и второго инверторов, выходы которых подключены соответственнок первым входам первого и второго элементов И-НЕ и к первому и второмувходам третьего элемента И-НЕ, выходкоторого через третий инвертор подключен ко входу счетного триггера ипервому входу четвертого элементаИ-НЕ, на второй вход которого подключен выход счетного триггера, выходчетвертого элемента И-НЕ подключенко вторым входам первого и второгоэлементов И-НЕ, выходы которых подключены к выходным зажимам блока коммутации импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Глазенко Т.А. Импульсные полу"проводниковые усилители в электроприводах,. И.-Л., "Энергия", 1965, с.3233, рис. 18,2. Там же, рис. 19,921029 писн Филиал ППП "Патент"., г.Ужгород, ул.Проектная ВНИИПИ Заказ 23ежев еевГещ еьЕ Тираж 739ев т ь в