Блок управления многофазным импульсным стабилизатором напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - улучшение качества процесса регулирования, снижение потребляемой мощности и упрощение управления. В каждый период работы на управляющих входах преобразовательных фаз 2 формируются широтно-модулированные импульсы, совпадающие по длительности с и myльcaми с выхода широтно-импульсного модулятора 9. Сдвиг по времени широтно-модулированных импульсов разных преобразовательных фаз обеспечивает сдвиг во времени электрических процессов в силовых преобразовательных фазах. Первый генератор синхроимпульсов 5 обеспечивает синхронизацию передних фронтов импульсов управления. Второй генератор синхроимпульсов 14 периодически включается сигналом с выхода широтно-импульсного модулятора 9 и обеспечивает синхронизацию защних фронтов импульсов управления силовыми преобразовательными фазами, за счет чего достигается постоянная .цель. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4295948/24-07 (22) 10.08.87 (46) 23.03.89. Бс . ¹ 11 (72) А.В.Родин и В.А.Чебыкин (53) 621.314.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1123085, кл. H 02 Р 13/16, G 05 F 1/56, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1019413, кл. G 05 F 1/56, 1982. (54) БЛОК УНРАВЛЕННЯ МНОГОФАЗНЬМ

ИМПУЛЬСНЪ|М СТАБИЛИЗАТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — улучшение качества процесса регулирования, снижение потребляемой мощности и упрощение управления. В каждый период работы на управляющих входах преобразовательных фаз 2 формируются широт„„Я0„„1467704 А1 (бд g Н 02 M 5/257, G 05 F 1/56 но-модулированные импульсы, совпадающие по длительности с импульсами с выхода широтно-импульсного модулятора 9. Сдвиг по времени широтно-модулированных импульсов разных преобразовательных фаз обеспечивает сдвиг во времени электрических процессов в силовых преобразовательных фазах.

Первый генератор синхроимпульсов 5 обеспечивает синхронизацию передних фронтов импульсов управления. Второй генератор синхроимпульсов 14 периодически включается сигналом с выхода широтно-импульсного модулятора 9 и обеспечивает синхронизацию задних фронтов импульсов управления силовыми преобразовательными фазами, за счет чего достигается постоянная ,цель. 2 ил.

1467704

Изобретение относится к электротехнике.

Целью изобретения является улучшение качества процесса регулирования

5 снижение потребляемой мощности и упрощение управления.

На фиг. 1 представлена схема блока управления многофазного импульсного стабилизатора напряжения; на фиг. 2 эпюры напряжения, поясняющие работу блока управления при количестве силовых преобразовательных фаз N=4, Устройство содержит источник питания (ИП) 1, подключенный к преобразо- 15 вательным фазам (ПФ) 2, выходные цепи которых подключены к нагрузке (Н)

3, и блок управления (БУ) 4, который содержит первый генератор синхроимпульсов (ГСИ} 5, счетчик Джонсона 20 (СД) 6, формирователь пилообразных импульсов (ФПИ) 7, N триггеров 8, широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 9, триггер 10 управления, схему сравнения (СС) 11, источник опорного напря- 25 жения (ИОН) 12, N-разрядный регистр 13 сдвига, второй генератор синхроимпульсов (ГСИ) 14, логический элемент И 15.

ИП 1 и силовые П4 2 имеют две об- 30 щие шины.

Первый ГСИ 5 БУ 4 своим выходом соединен с входом счетчика Джонсона 6. Первый выход счетчика Джонсона 6 соединен с входом ФПИ 7, а все выходы от 35 первого до N-ro подсоединены к входам синхронизации соответственно от первого до N-го триггера 8. Выход ФПИ 7 .соединен с первым входом ШИМ 9, выход которого соединен с входом синхрони- 40 зации триггера 10 управления, а второй вход соединен с выходом СС li при этом один из входов СС 11 подключен к ИОН 12, другой — к выходным клеммам, к которым подключена нагруз-45 ка 3. Прямой выход каждого из N триггеров 8 соединен с управляющим входом соответствующей ПФ 2, вход D соединен с плюсовой шиной питания БУ 4, а вход R — - с соответствующим выходом 50 от первого до N-ro разряда N-разряд. ного регистра 13 сдвига. Вход D триггера 10 управления соединен с плюсовой шиной питания БУ 4, вход К подсоединен к соединенным между собой вхо-55 ду R и выходу И-ro разряда N-разрядного регистра 13 сдвига, а выход соединен с входом второго ГСИ 14 выход которого соединен с входом синхронизации И-разрядного регистра 13 сдвига, вход D которого соединен с выходом логического элемента И 15, один вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а другой вход соединен с инверсным выходом N-ro триггера 8.

Эпюры напряжения (фиг.2), поясняющие работу блока управления многофазного импульсного стабилизатора напряжения, представлены следующим образом: эпюра 14 — выход первого ГСИ 5; эпюры 15 — 18 — соответственно первый, второй, третий и четвертый выходы счетчика Джонсона 6; эпюра 9 — выход ФПИ 7; эпюра 20 — выход ШИП 9;

21 — выход второго ГСИ 14; 22 — 25 соответственно прямые выходы первого, второго, третьего и четвертого триггеров 8.

Многофазный импульсный стабилизатор работает следующим образом, С выхода первого ГСИ 5 импульсы

Т с периодом 7 =-, где Т вЂ” период коммутации силовых ПФ 2, поступают на вход счетчика Джонсона 6 (фиг, 2, эпюра 14).

С выходов счетчика Джонсона 6 поступают импульсы с периодом Т, причем импульсы с каждого п-ro выхода счетчика сдвинуты по фазе относительно импульсов с и-1-го предыдущего выхода на г1остоянную величину, равную периоду работы первого ГСИ 5 — Т „ (фиг. 2, эпюры 15 — 18).

По передним фронтам импульсов, поступающих с выходов счетчика Джонсона 6, триггеры 8 перебрасываются ,в единичное состояние. На выходе ФПИ

7 формируются несимметричные пилообразные импульсы напряжения синхронизированные передними фронтами положительных импульсов, поступающих с первого выхода счетчика Джонсона 6 (фиг. 2, эпюра 19). На выходе ШИМ 9 формируется нулевой широтно-модулированный сигнал, передний фронт при переходе из 1 в О которого совпадает с передним фронтом импульсов, поступающих с первого выхода счетчика Джонсона 6, а задний фронт определяется уровнем напряжения, поступающим на, второй вход ШИМ 9 с выхода СС 11 (фиг. 2, эпюра 20). Уровень напряжения с выхода СС 11 определяется разностью между напряжением ИОН 12 и наI пряжением, поступающим с выходных

14677 клемм. По заднему фронту (ОП) широтномодулированного сигнала триггер 10 управления перебрасывается в единичное состояние и производит включение второго ГСИ 14. С выхода второго ГСИ

14 начинают поступать импульсы с периодом, равным периоду импульсов с выхода первого ГСИ 5 — Т (фиг.2, эпюра 21). В момент включения второго ГСИ 14 Hà его выходе формируется положительный импульс, передний фронт которого совпадает с задним фронтом (О/1) нулевых импульсов с выхода

ШИИ 9.

К моменту включения второго ГСИ

14 первый триггер 8 находится в единичном состоянии, à N-ый триггер 8 находится еще в нулевом состоянии.

В результате на вход Ч-разрядного регистра 13 сдвига с выхода логичес- Блок управления многофазным имкого элемента И 15 поступает уровень напряжения, соответствующий логической единице. Поэтому по переднему фронту импульса, поступающего с выхо- 25 да второго ГСИ 14 после его включения, происходит установка первогс разряда N-разрядного регистра 13 сдвига в единичное состояние и соответственно установка первого тригге- 30 ра 8 по входу R в нулевое состояние.

После обнуления первого триггера 8 на вход N-разрядного регистра 13 сдвига с выхода логического элемента И 15 начинает поступать уровень напряжения, соответствующий логичес35 I кому нулю, и с приходом каждого поФормула и з обре т е н и я пульсным стабилизатором напряжения, содержащий первый генератор синхраимпульсов, N-разрядный регистр сдвига, формирователь пилообразных импульсов, выходом соединенный с первым входом широтно-импульсного модулятора, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения, при этом один иэ входов схемы сравнения подключен к выходным выводам, а другой вход соединен с выходом источника опорного напряжения, N триггеров, у которых D-входы подключены к плюсовой шине питания блока управления, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества процесса регулирования, снижения потребляемой мощности и упрощения, введены счетчик Джонсона, второй генератор синхроимпульсов, триггер управления, логический элемент И, причем выход первого генератора синхроимпульсов соединен с входом счетчика Джонсона, выходы которого от первого до И-ro подсоединены к входам синхронизации соответственно от первого до Ч-го. триггеров, прямые выходы которых подключены к выводам для подключения управляющих входов соответствующих преобразовательных фаз многофазного импульсного стабилизатора напряжения, первый выход счетчика Джонсона также соединен с входом формирователя пилообразных импульсов, выход широтноимпульсного модулятора соединен с входом синхронизации триггера управления,. D-вход которого соединен с плюсовой шиной питания блп>ка упраВследующего импульса с выхода второго

ГСИ 14 на вход синхронизации регистра происходит последовательная уста- 40 новка последующего разряда регистра в единичное состояние с одновременным обнулением предыдущего разряда регистра. При этом соответствующие триггеры 8 устанавливаются В нулевое сос 45 тояние по входу R и на управляющих входах соответствующих ПФ 2 формируются сигналы логических нулей (фиг.2, эпюры 22 — 25). Формирование сигналов логических нулей на управляющем входе каждой ПФ 2, начиная с второй по N-ю, 50 происходит с задержкой относительно того же процесса на входе предыдущей фазы на время равное Т .

С установкой N-го разряда N-разрядного регистра 13 сдвига в епиничное состояние регистр, N-ый триггер 8 и триггер 10 управления обнуляются по входам R и происходит отключение

04

4 второго ГСИ 14. Этим заканчивается период работы многофаэного нмпульсного стабилизатора напряжения. В последующий период работы все описанные процессы повторяются.

Таким образом, в каждый период работы многофаэного импульсного стабилизатора напряжения на управляющих входах ПФ 2 формируются положительные широтно-модулированные импульсы, совпадающие по длительности с импульсами с выхода ШИИ 9 (фиг. 2, эпюры

22 — 2S). Их сдвиг во времени на величину Т обеспечивает сдвиг во вреГ мени электрических процессов в силовых преобразовательных фазах °

5 1467704 6 ления, К-вход подключен к соединен- .рядов подсоединены к К-входам соотным между собой R-входу и входу N-го ветственно от первого до N-ro триггеРазряда И-разрядного регистра сдвига, ров, à D-вход соединен с выходом лоа выход соединен с входом второго гического элемента И один вход кото5

1 генератора синхроимпульсов, выход ко- рого соединен с прямым выходом первоторого соединен с входом синхрониза- го триггера, а другой вход соединен сии N-разрядного регистра сдвига, вы- с инверсным выходом N-ro триггера ходы которо1 о от первого до N-го раз- из N триггеров.

Составитель О.Назаров

Техред Л. Олийнык Корректор В. Гирняк

Редактор Г. Гербер

Заказ 1208/52 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина, 101