Устройство для управления и стабилизации параметров выходного напряжения преобразователя

(594 Н ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ног пря дена Дружбы еский инстийдер а тво СССР6, 1978.СССР1980 ирование, ли ычитание с эталонодов. Эти сигналы о6,преобра- ммутациПодача ока ователей алоговыхтся на а ключеи 6 на входы б ых преобра поступлен блока клю и начей 6 С:о той илиширотно- ф4 происнных сиг ветствующе ша. В блок разователе синтезиров сных пре сравнени пул ходит налов формы деляю с напряже и результ ся по вен ием знои ы сравнен лям преоб распрезоватеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователями.Целью изобретения является улучшениеэнергетических и динамических характеристик вентильного преобразователя,Выходной сигнал преобразователя поступает на блок анализатора спектраУолша (БАСУ) 3, на выходе которогопоявляются коэффициенты спектральо разложения кривои выходного нажения усилителя мощности 12 в яд Уолша в виде двоичного кода. Эти оэффициенты подаются на входы перого блока сумматоров 8, где сравиваются с эталонными кодами коэффииентов функций Уолша. Значения отлонения подаются на входы второго лока сумматоров 9, где в зависимоси от их знака происходит либо сумными значениями через блок цифро зователей 10 под онные входы блок этих напряжений широтно-импульсн 4 происходит при управляющие вход напряжения, соот иной функции УолИзобретение относится к электротехнике, а именно к системам управления вентильными электроприводами ,промышленных установок и транспортных средств.Целью изобретения является улучшение энергетических и динамических характеристик вентильного преобразователя и расширение его функциональных возможностей.На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема комбинационно-логического блока;на фиг. 3 - .схема анализатора спектра Уолша.Устройство (фиг. 1) состоит из генератора тактовых импульсов 1, выход которого подключен к входу делителя частоты 2, высокочастотный выход которого соединен с входом считывания блока анализатора спектра Уолша 3, а его низкочастотный выход подключен к входу синхронизации блока широтно-импульсных преобразователей 4, входу синхронизации блока анализатора спектра Уолша 3 и к входу генератора функций Уолша 5, основные выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами флока ключей 6 и базисными входами блока анализатора спектра Уолша 3, входы сигнала спектрального разложения которого пофаэно соединены с выходами блока фильтров низкой частоты 7, входы которого подключены к выходу устройства, причем выходы блока анализатора спектра Уолша 3 соединены с соответствующими первыми входами первого блока сумматоров 8, вторые входы которого соединены с соответствующими первыми входами второго блока сумматоров 9, которые одновременно являются и входами устройства, причем вторые входы второго блока сумматоров 9 соединены с соответствующими выходами первого блока сумматоров 8, а выходы второго блока сумматоров 9 подключены к соответствующим входам блока цифроаналоговых преобразователей 10, выходы которого соединены с коммутационными входами блока ключей 6, а выходы последнего - с входами суммирования блока широтноимпульсных преобразователей 4, выходы которого подключены к информационным входам комбинационно-логического блока 11, базисные входы которого 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 соединены с соответствующими выходами генератора функций Уолша 5, а его, выходы - с соответствующими входами усилителя мощности 12, выходы которого являются выходами устройства. При этом вход считывания блока анализатора спектра Уолша обозначен позицией 13, его вход синхронизации, а входы сигнала спектрального разложения - 15. Базисные входы блока анализатора спектра Уолша обозначены позицией 16, а его выходы - 17. Информационные входы комбинационно-логического блока обозначены позициями 18, 19 и 20, а его базисные входы 2 1-25, а выходы генератора функций Уолша 26-31.Комбинационно-логический блок 11 (фиг. 2) содержит первый элемент 2 И-ИЛИ-НЕ 32, первый и второй входы которого соединены с первым и четвертым входами второго элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 33 и первым базисным входом 23 комбинационно-логического блока 11, третий вход которого соединен с третьим входом второго элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 33 и вторым базисным входом 24 комбинационно-логического блока 11, а четвертый вход - с вторым входом второго элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 33 и третьим базисным входом 25 комбинационно-логического блока 11, причем выход первого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 32 подключен к входу первого логического инвертора 34 и второму входу первого элемента И 35, первый вход которого соединен с первым информационным входом 18 комбинационно-логического блока 1 и вторым входом второго элемента И 36, первый вход которого подключен к выходу первого логического инвертора 34, а выход - к второму входу третьего элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 37 и второму входу четвертого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 38, третий вход которого соединен с выходом первого элемента И 35 и третьим входом третьего элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 37, первый вход которого соединен с четвертымбазисным входом 22 комбинационно-логического блока 11 и четвертым входомчетвертого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 38,первый вход которого соединен с четвертым входом третьего элемента2 И-ИЛИ-НЕ 37, пятым базисным входом21 комбинационно-логического блока11, первым входом третьего элементаИ 39, второй вход которого подключенк второму информационному входу 19комбинационно-логического блока 11и к первому входу четвертого элемента И 40, вход пятого элемента И 41 5и выход логического инвертора 42подключены к входам шестого элемента И 43, второй вход четвертого элемента И 40 подключен к четвертому10базисному входу 22 комбинационнологического блока 11, к четвертомувходу пятого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 44и к первому входу шестого элемента2 И-ИЛИ-НЕ 45, третий вход которого15подключен к выходу пятого элементаИ 41 и к третьему входу пятого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 44, первый вход которого соединен с четвертым входомшестого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 45 и пя 20тым базисным входом 21 комбинационно-логического блока 11, а второйвход - с вторым входом шестого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ 45 и выходом шестогоэлемента И 43, второй вход которогосоединен с выходом второго логического инвертора 42, вход которогоподключен к выходу второго элемента2 И-ИЛИ-НЕ 33 и к первому входу пятого элемента И 41, второй входкоторого соединен с первым входомшестого элемента И 43 и третьим информационным входом 20 комбинационно-логического блока 11, причем выходами первым 26 и вторым 27 комбинационно-логического блока 11 являются 35соответственно выходы третьего 37 ичетвертого 38 элементов 2 И-ИЛИ-НЕ,выходами третьим 28 и четвертым 29 -соответственно выходы пятого 44 ишестого 45 элементов 2 И-ИЛИ-НЕ и выходами пятым 30 и шестым 31 - соответственно выходы третьего 39 и четвертого 40 элементов И,Блок анализатора спектра Уолша 3(фиг, 3) включает в себя несколько 45цифровых анализаторов спектра. Количество анализаторов может быть произвольным, в частности оно можетбыть определено числом фаз преобразователя. Цифровой анализатор спектра Уолша содержит ячейку запоминания46, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 47, регистрирующий прибор, выполненный наоснове реверсивных счетчиков 48-51,информационные входы которых соедииены с выходами элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, последовательно-соединенныемасштабирующий усилитель 52, аналоговый ключ 53, ячейку запоминания 54 и усилитель 55 и параллельно соединенные с ним последовательно связанные два ключа 56, 57 и два усилителя 58, 59, выходы которых связаны с соответствующими управляющими входами ключей 56, 57. Точка соединения усилителей 58, 59 соединена с первым входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 47, вторые входы которого являются базисными входами 16 блокаанализатора спектра Уолша 3, вход элемента 46 является входом 14 синхронизации блока анализатора спектра Уолша, причем выход элемента 46 соединен с вторым входом аналогового ключа 53 и первым входом преобразователя 60 напряжение - длительность, второй вход которого соединен со средней точкой двух ключей 56 и 57, а выход элемента И 61 - со счетными входами реверсивных счетчиков 48-51, второй вход элемента И 61 является входом считывания 13 блока анализатора спектра Уолша 3, а вход масштабирующего усилителя 52 является входом сигнала спектрального разложения 15 блока анализатора спектра Уолша 3. Выходами цифрового анализатора спектра Уолша являются выходы реверсивных счетчиков 48-51.Устройство работает следующим образом.Импульсы с генератора тактовых импульсов 1 поступают на вход делителя частоты 2, сигналы с выходов которого обеспечивают работу блоков 3, 4 и 5. Сигналы с высокочастотного выхода делителя частоты 2 управляют работой блока анализатора спектра Уолша 3, а сигналы с низкочастотного выхода синхронизируют работу генератора функции Уолша 5, блока широтноимпульснькпреобразователей 4 и блока анализатора спектра Уолша 3. Выходной сигнал преобразователя, пройдя через блок фильтра низкой частоты 7, поступает на блок 3, где он анализируется при помощи базиса функций Уолша, т,е. на выходе блока 3 появляются коэффициенты спектрального разложения кривой вькодного напряжения усилителя мощности 12 в ряд Уолша в виде двоичного кода.Коэффициенты разложения подаются на первые входы первого блока сумматоров 8, где сравниваются с эталонными кодами коэффициентов функцийУолша, которые могут быть заданы,например, ЭВМ, Операция вычитанияздесь сведена к операции сложенияпутем сложения двоичных чисел в дополнительном коде. Отклонения реальных значений кодов от эталонныхподаются на вторые входы второгоблока сумматоров 9, где в зависимости от их знака происходит либо суммирование последних с эталоннымизначениями кодов, в случае если реальный коэффициент больше эталонного, либо их вычитание, если коэффициент меньше эталонного. Поступающие на входы блока цифроаналоговыхпреобразователей 10 коды скорректированных коэффициентов преобразуютсяв напряжения, которые подаются накоммутационные входы блока ключей 6.Подача этих напряжений на входы суммирования блока широтно-импульсныхпреобразователей 4 происходит припоступлении на управляющие входыблока ключей 6 напряжения, соответствующего той или иной функции УолшаВ блоке 4 происходит сравнение синтезированных по скорректированнымкоэффициентам Уолша сигналов с напряжением пилообразной формы. Суммированные таким образом широтно-модулированные сигналы поступают на информационные входы 18-20 комбинационнологического блока 11, где происходитраспределение их по заданным фазампреобразователя. Управление блоком11 осуществляет генератор функцийУолша 5. При изменении по каким-либопричинам спектрального состава выходного напряжения преобразователяпроисходит изменение коэффициентовфункций Уолша, снимаемых с блока 3,и после блока 10 выделяется напряжение ошибки, которое, воздействуя наблок 4, изменяет ширину импульсовуправления усилителем мощности 12,приводя тем самым спектральный состав выходного напряжения в состояние до его изменения, Таким образомосуществляется стабилизация спектрального состава выходного напряжения преобразователя,Формула изобретенияУстройство для управления и стабилизации параметров выходного напряжения преобразователя, содержащее генератор тактовых импульсов, усили- мО1520 25 30 35 40 45 тель мощности, генератор функций Уолша, блок широтно-импульсных преобразователей, комбинационно-логический блок, включающий первый элемент2 И-ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены с первым и четвертым входами второго элемента 2 И-ИЛИНЕ и являются первым базисным входом комбинационно-логического блока,третий вход которого соединен стретьим входом второго элемента2 И-ИЛИ-НЕ и является вторым базиснымвходом комбинационно-логическогоблока, а четвертый вход - с вторымвходом второго элемента 2 И-ИЛИ-НЕи является третьим базисным входом комбинационно-логического блока, выход первого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ подключен к входу первого логического инвертора и второму входу первого элемента И, первый вход которого является первым информационным входом комбинационно-логического блока и соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу первого логического инвертора, а выход - к второму входу третьего элемента 2 И-ИЛИ-НЕ и второму входу четвертого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с выходом первого элемента И и третьим входом третьего элемента 2 И-ИЛИ-НЕ, первый вход которого является четвертым базисным входом комбинационно-логического блока и соединен с четвертым входом четвертого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с четвертым входом третьего элемента 2 И-ИЛИ-НЕ и является пятым базисным входом комбинационно-логического блока и сЬединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к второму информационному входу комбинационно-логического блока и первому входу четвертого элемента И, второй вход которого подключен к четвертому базисному входу комбинационно-логического блока,50 четвертому входу пятого элемента2 И-ИЛИ-НЕ и к первому входу шестого элемента 2 И-НЕ-ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу пятого элемента И и к третьему входу пято го элемента 2 И-ИЛИ-НЕ, первый входкоторого соединен с четвертым входом шестого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ и пятьщ базисным входом комбинационно 12740логического блока, а второй вход -с вторым входом шестого элемента2 И-ИЛИ-НЕ и выходом шестого элементаИ, второй вход которого соединен свыходом второго логического инвертора, вход которого подключен к выходу второго элемента 2 И-ИЛИ-НЕ и кпервому входу пятого элемента И,второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И и 10третьим информационным входом комбинационно-логического блока, причемпервым и вторым выходами комбинационно-логического блока являются сооответственно выходы третьего и четвертого элементов 2 И-ИЛИ-НЕ, третьими четвертым выходами - соответственно выходы пятого и шестого элементов2 И-ИЛИ-НЕ, а пятым и шестым выходами - соответственно выкоды третьего 20и четвертого элементов И, вход синхронизации блока широтно-импульсныхпреобразователей подключен к низкочастотному выходу делителя частотыи входу генератора функций Уолша, 25выходы которого соединены с соответствующими информационными входамикомбинационно-логического блока,базисные входы которого подключены.к соответствующим выходам генератора З 0функций Уолша, выходы комбинационнологического блока подключены к соответствующим управляющим входам усилителя мощности, выходы которого являются выходами устройства о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюулучшения энергетических и динамических характеристик преобразователяи расширения его функциональных возможностей, в него введены делитель 94 8частоты, блок анализатора спектраУолша, первый и второй блок сумматоров, блок цифроаналоговых преобразователей, блок фильтра низкой частоты и блок ключей, причем вход делителя частоты соединен с выходом генератора тактовых импульсов, еговысокочастотный выход - с входамисчитывания блока анализатора спектра Уолша, а его низкочастотный выход - входом синхронизации блокаанализатора спектра Уолша и входомгенератора функций Уолша, основныевыходы которого соединены с соответствующими управляющими входами блокаключей и базисными входами блокаанализатора спектра Уолша, входспектрального разложения сигнала которого соединен с выходом блокафильтров низкой частоты, входы которого подключены к выходам устройства,выходы блока анализатора спектраУолша соединены с соответствующимипервыми входами первого блока сумматоров, вторые входы первого блокасумматоров подключены к соответствующим первым входам второго блокасумматоров, которые являются входами устройства, причем вторые входывторого блока сумматоров соединеныс соответствующими выходами первогоблока сумматоров, а выходы второгоблока сумматоров подключены к соответствующим входам блока цифроаналоговых преобразователей, выходы которого соединены с соответствующимикоммутационными входами блока ключей,выходы которого подключены к соответствующим входам суммирования блокаширотно-импульсных преобразователей..Бандур ор еда Закаэ 6487 55 оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,ВНИИПИ по 13035, ираж 631 осударст лам изоб осква, Ж Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 нногтений5, Р