Система интегрального управления полупроводниковым преобразователем

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к преобразователям электроэнергии с системами управления с управляемыми ключевыми элементами, и может быть использована для построения управляющих устройств полупроводниковыми преобразователями электроэнергии. Система управления преобразователем электроэнергии, содержащая генератор тактовый, соединенный с информационными входом интегратора, его выход соединен с элементом памяти, информационный вход которого соединен с генератором тактовым, а выход со входом вычислителя, его выход соединяется с управляющим входом преобразователя, выход его соединен с нагрузкой, выход нагрузки соединен с функциональным входом интегратора, при этом система снабжена блоком задержки, вход которого соединяется с выходом генератора, в выход с информационными входами интегратора и элемента памяти. Технический результат - формирование временной задержки поступления результата усреднения выходного сигнала преобразователя в вычислительное устройство для его обработки по заданному алгоритму. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к преобразователям электроэнергии с системами управления с управляемыми ключевыми элементами, и может быть использована для построения управляющих устройств полупроводниковыми преобразователями электроэнергии.

На современном рынке преобразователей электроэнергии существует потребность в преобразователях с высокими статическими и динамическими характеристиками, содержащих в контуре управления вычислительное устройство.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны преобразователи электроэнергии, имеющие в контуре систему управления, в которой осуществляется операция интегрирования выходного сигнала. Такие системы управления могут иметь разное название, например, системы асинхронного типа, интегральные [1]. Их достоинством является астатический характер регулирования.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления преобразователем электроэнергии, реализующее интегральный характер управления с усреднением регулируемого сигнала за интервал периодичности преобразователя [2]. Достоинством его является отсутствие в сигнале обратной связи переменной составляющей, которая содержится в других системах управления интегрального типа.

Недостатком такого управляющего устройства является трудность использования сигнала обратной связи для его обработки вычислительным устройством в режиме реального времени. Это объясняется тем, что процесс обработки по заданному алгоритму осуществляется в течение отрезка времени, который может превышать минимальное время, задаваемое для преобразователя в соответствии с его регулировочной характеристикой.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поставленная задача решается тем, что система управления преобразователем электроэнергии, содержащая генератор тактовый, соединенный с информационным входом интегратора, его выход соединен с элементом памяти, информационный вход которого соединен с генератором тактовым, а выход со входом вычислителя, его выход соединяется с управляющим входом преобразователя, выход его соединен с нагрузкой, выход нагрузки соединен с функциональным входом интегратора, при этом система снабжена блоком задержки, вход которого соединяется с выходом генератора, в выход с информационными входами интегратора и элемента памяти.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1. Блок схема устройства по прототипу.

Фиг.2. Временные диграммы работы прототипа.

Фиг.3. Блок схема предложенного устройства.

ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Показанная на фиг.1 блок-схема устройства, реализующая известный способ управления вентильным преобразователем, содержит генератор тактовый 1, интегратор 2, элемент памяти 3, вычислитель 4, вентильный преобразователь 5, нагруку 6.

Работа схемы поясняется временными диаграммами на фиг.2. На верхней изображены импульсы тактового генератора в моменты времени t_n=nT, n=0, 1, 2,, далее выходная переменная нагрузки, затем выходной сигнал интегратора (наклонные прямые) и выходной сигнал элемента памяти в виде отрезков прямых. На последней показан импульс с выхода вычислителя в момент t'_n=t_n+_n, где _n - управляющий параметр, например, длительность импульса преобразователя понижающего типа.

В системах управления минимальная величина _n, которая устанавливается с помощью специального блока ограничения диапазона изменения, составляет величину порядка единиц процентов от периода. Например, для преобразователя с частотой 100 кГц период повторяемости Т равен 10 мксек, если принять минимальное относительное значение _n на уровне 5% Т, то минимальная абсолютная величина будет составлять 0,5 мксек. Однако интервал времени вычисления значения _n по заданному алгоритму может превышать эту величину. В этом случае либо не удастся получить минимальное значение _n с данным алгоритмом, либо для ускорения выполнения алгоритма часть операций придется выполнять с использованием аппаратных средств, что увеличивает материальные затраты.

Задачей настоящей полезной модели является создание регулируемой временной задержки, достаточной для обработки результата интегрирования. Она достигается ведением блока задержки 7 (фиг.3, осуществляющего задержку момента поступления импульсов на информационные входы интегратора и элемента памяти относительно тактовой отметки t_n. В такой системе управления результат усреднения поступит в вычислитель, который в течение времени задержки по заданному алгоритму определит управляющее значение _n до наступления очередного тактового момента. В итоге работа системы усреднения будет согласована с конечным временем вычисления управляющей команды.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Писарев А.Л., Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями. - М.: 1975.

2. Исхаков А.С. Динамические свойства широтно-импульсных преобразователей с дискретно-усредняющим фильтром. - Электричество, 1986, 3.

Система управления преобразователем электроэнергии, содержащая генератор тактовый, соединенный с информационными входами интегратора и элемента памяти, выход интегратора соединен со входом элемента памяти, выход которого соединен со входом вычислителя, его выход соединяется с управляющим входом преобразователя, выход его соединен с нагрузкой, выход нагрузки соединен с функциональным входом интегратора, отличающаяся тем, что система снабжена блоком задержки, вход которого соединяется с выходом генератора, а выход - с информационными входами интегратора и элемента памяти.