Цифровое устройство для управления инвертором напряжения с промежуточным высокочастотным преобразованием

,и 945947 Союз СоветскикСоциалистичесиикРеслублик ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 16 0980 (21) 2985583/24-07 с присоединением заявки Рй(23) Приоритет Н 02 Р 13/18 Рвударстанный комитет СССР не далаи нэааретеннй н открытий(53) УДК 621,316. 727(088,8) Опубликовано 230782. Бюллетень27 Дата опубликования описания 23 . 07 . 82 Г. М, Рогожкин, В. А. АтрощенМо, Ю. А;. Кабанков, СК. Боровков и О. Г.,": Попов(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМНАПРЯЖЕНИЯ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ВЫСОКОЧАСТОТНЫМПРЕОБРАЗОВАНИЕМ 1Изобретение относится к электротехнике и предназначается для . Управления и регулирования инвертором напряжения, использующего метод бие" ний для формирования выходного напряжения,Известно цифровое устройство для управления преобразователем, которое обеспечивает высокую стабильность частоты и требуемую форму кривой выходного напряжения, и содержит задающий генератор и формирователи импульсов 1.11.Недостатком устройства является невысокая точность управления.Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее задающий генератор, делители частоты, подключенные к вхо" дам формирователей, и счетчик им- го пульсов 2.Недостатком такого устройства является то, что оно не позволяет регулировать величину выходного на" пряжения, что является существенным при построении установок гарантированного питания, работающих на изменяющуюся нагрузку.Цель изобретения " повышение точности регулирования путем осуществления регулирования выходного напряжения за счет изменения глубины модуляции при максимальном прибли" жении закона широтно-импульсной модуляции напряжения к синусоидальному.Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления инвертором напряжения снабжено триг гером, двумя цифровыми генераторами синусоидальной функции, датчиком ам плитуды выходного напряжения, блокинг-генератором с управляемой длй" тельностью импульса, тремя элементами И и сумматором, причем вход второго неуправляемого делителя частоты подключен к выходу управляемого делителя частоты, выходы через циф 3 9 М 9 ровые генераторы синусоидальной функции " к первому и второму входам сумматора, к третьему входу которого подключен датчик амплитуды выходного напряженил, выход сумматора подключен к первому входу блокинг-ге- нератора с управляемой длительностью импульса, ко втррому входу которого подклюцен один из выходов второго неуправляемого делителя частоты, вы". 1 О ход вышеуказанного блокинг".генератора подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, Выход первого элемента 15 И через дешифратор и первые входы второго и третьего элементов И подклюцены к входам управляемого делителл частоты, вторые входы второго и третьего элементом И подклюцены к входам управляемого делителя цастоты, вторые входы второго и треитего элементов И подключены к выходам сцетцика импульсов, один из выходов которого подключен также через триггер к входу формирователя импульсов управления реверсивным выпрямителем.На фиг, 1 приведена принципиальная схема преобразователя с устрой" ством для управленил; на фигЛ 2- временные диаграммы работы отдельных узлов инвертора напряжения.Цифровая система управления состоит из кварцевого задающего гене 35 ратора 1, неуправлл мого делителя частоты 2, управляемого делителя частоты 3, элементов И 1 и 5, счетчика 6 импульсов управляемого канала деления, триггера 7 неуправляемого делителл 8 частоты, двух цифровых генераторов 9 и 10 синусоидальной Функции, дешифратора 11, датчика 12 величины амплитуды выходного напряжения инвертора, элемента И 13, сумматора 11, блокинг-генератора 15 с управляемой длительностью импульса, Кроме того, на фиг. 1 показаны формирователи 16 и 17 управллющих импульсов, двух высокоцастотных50 инверторов,Формирователь 18 управ ляющих импульсов реверсивного выпрямителя, высокоцастотные инверторы 19 и 20 напряжения, реверсивный выпрямитель 21, выходной фильтр 22, нагрузка 23.55 На фиг. 2 покзаны: а - импульсызадающего генератора; б - импульсы неуправляемого делителя частоты; в - импульсы управллемого делителя частоты; г - импульсы счетчика периодов выходного напряжения управляемого канала деления; д,еимпульсы неуправляемого делителя:ча-. стоты по выходам 0. и Я соответственно; ж,з - форма выходного напряжения цифровых генераторов синусои" дальной Функции; и - выходное напряжение измерителя амплитуды; квыходное напряжение сумматора; л -импульсы выходного напряжения управляемого блокинг-генератора; м - импульсы схемы И 13; о- напряжение триггера полупериодов выходного напряжения; и - выходное напряжение неуправляемого высокоцастотного ин вертора; р - выходное напряжение упрааляемого высокочастотного инвертора; с - импульсы выходного напряжения реверсивного выпрямителя; тформа выходного напряжения инвертора на биениях.Устройство работает следующим образом.Импульсы от Задающего генератора 1 ( фиг.2 а поступают в два канала деления частоты,причем один из каналов работает с постоянным коэффициентом деления, а другой - с пере" менным,С выхода делителей частоты 2 и 3 (фиг,2 б,в) поступает на Формирователи импульсов 16 и 17, выходы которых подключены на силовые ключи соответствующих высокочастотных инверторов. Кроме того, импульсы с управляемого делетеля частоты поступают на вход счетчика импульсов 6 и на вход другого неуправляемого делителя частоты 8, выходные импульсы которого (фиг.2 д,е) являются задающими импульсами для цифровых генераторов 9 и 10, работающих соответственно со сдвигом Фазы, определяемым коэффициентом деления этого делителя. 8 ыходное напряжение этих генераторов (фиг.2 ж,з) суммируется с соответствующими знаками в сумматоре 11 с напряжением. датчика 12 амплитуды (фиг.2 и), а результирующал величина выходного напряжения сумматора (Фиг.2 к) поступает на управляющий вход блокинг-генератора 15, тем самым определяя длительность выходного импульса в момент запуска95947 го Формула изобретения г 5 зо ъ 35 40.его положительным перепадом выходного напряжения делителя 8 (фиг.2 л).Импульс выходного напряжения блокинг-генератора 15 через элементИ 13 пропускает на дешифратор 11 определенное количество импульсов задающего генератора 1 (Фиг.2 м)., число которых определяет число,импуль-.сов выходного напряжения управляемого делителя 3 с измененной длителькостью, импульса в меньшую или боль.шую сторону, что зависит от сигналасчетчика импульсов 6 (Фиг.2 г). В дешифраторе вырабатывается код переключения коэффициента деления управляемого делителя 3 (Фиг.2 н),,После деления частоты в делителях2 и 3, импульсы каждого канала:деления подаются на формирователи 16 и17, от которых управляются высокочастотные инверторы 19 и 20, имеющие прямоугольную форму выходногонапряжения (Фиг.2 п,р). Управлениереверсивным выпрямителем 21 осуществляется от триггера полупериодов 7,через формирователь 18(фиг,2 о,с) ивыходное напряжение через Фильтр 22подается в нагрузку 23 (Фиг.2 т),Поскольку, закон широтно-импульсной модуляции выходного напряженияинвертора на биениях определяетсяразностью частот первого и второгоканалов деления, то изменяя частоту .второго канала деления с учетом тре.буемой величины и Формы выходногонапряжения, получим на выходе преобразователя требуемое напряжение.Получение квазисинусоидальной функции построения кривой выходного напряжения обеспечивается цифровыми генераторами синусоидальной Функции 9и 10, а достижение требуемой величины амплитуды выходного напряженияобеспечивается необходимой величинойнапряжения датчика амплитуды 12, поступающего в сумматор 11. При этомна каждом интервале формированиясинусоидальной функции в начале идетнабор Фазы выходного напряжения одного инвертора относительно другогодо требуемой величины с учетом Формы и величины амплитуды кривой вы-.ходного напряжения, а затем ее выравнивание (Фиг.2 т),Поэтому в зависимости от величины напряжения дат"чика амплитуды 12 либо увеличиваетсялибо уменьшается длительность импульса управляемого блокинг-генератора.15, что приводит к изменению числа импульсов с измененной длительностьюи тем самым осуществляется регули"рование величины амплитуды выходногонапряжения,Использование новых элементовделителя частоты, двух цифровых генераторов синусоидальной Функции, блокинг-генератора с управляемой длительностью импульса выгодно отличает 10 предлагаемую цифровую систему управ. ления от известной, так как обеспечивается регулирование выходного напряжения при максимальном приближении.его формы кривой к синусоидальной, в результате чего расширяетсяобласть применения таких преобразо"вателей и устраняется необходимостьразработки регуляторов амплитуды напряжения при питании нагрузки из",. меняющейся в широких пределах, чтохарактерно для установок гарантированного питания,Цифровое устройство для управления инвертором напряжения с промежуточным высокочастотным преобразованием, содержащее задающий генератор, связанный с входами управляемого делителя частоты и первого неуправляе-, мого делителя частоты, выходы которых связаны с входами формирователей импульсов управления высокочастотными инверторами, счетчик импульсов, связанный с выходом управляемого дели" тепя частоты,дешифратор, второй неуп" равляемый делитель частоты и Формирователь импульсов управления реверсивным 1 выпрямителем,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности регулирования оно снабмено триггером,двумя цифровыми генераторами синусоидальной Функции, датчиком амплитуды выходного напряжения, блокинггенератором с управляемой длительностью импульса, тремя элементамиИ и сумматором, причем вход второго 50неуправляемого делителя частоты подключен к выходу управляемого делителя частоты, выходы - через цифровые генераторы синусоидальной функ"ции - к первому и второму входамсумматора, к третьему входу которого подключен датчик амплитуды вы". ходного напряжения, выход сумматора подключен к первому входу бло"кинг-генератора с управляемой дли 7 МЮ 7 8тельностью импульса, к второму вхо-входы второго и третьего элементов И ду которого подключен одним из вы" подключены к выходам счетчика имходов второго неуправляемого дели- пульсов, один из выходов которого теля частоты, выход вышеуказанного подключен такие через триггер к вхоблокинг"генератора подключен к пер- з ду формирователя импульсов управле-, вому входу первого элемента И, вто-. ния реверсивным выпрямителем.рой вход которого подключен к выхо" Источники информации, ду задаоцего генератора, выход пер- принятые во внимание при экспертизе ваго элемента И через дешифратор и1, Авторское свидетельство СССР первые входы второго и третьего эле У б 00 б 72, кл, Н 02 Р 13/18, 1977. ментов И подключен к входам управ, Авторское свидетельство СССР ляемого делителя частоты, вторые Г 570181 кл. Н 02 Р 13/18, 1976.ИИИИИИИИ 1 ИИИ 1 ИИИИИИ1 ИИ ЪИИИ ,9459 М Составитель Оиз Техред Т, Маточ новарректор М. Шароши дактор Л. Коз М Е 72 ое а 5е Щ иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,346/72НИИПИ Госупо делам13035, Мос Тира арстве зобрет ва, Яного коми ний и отк 5, Раувск Подписита СССРтийнаб д,