Устройство для управления регулятором напряжения Советский патент 1983 года по МПК H02P13/00 

4ib

СО 00

о о . Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления преобразователями электрической энергии в системах регулирования и стабилизации постоянного или перемен ного напряжения со- звеном повышенной .частоты. . Известно устройство для управлени регулятором напряжения со звеном повышенной частоты и блок управления регулятором m -фазного напряжения, выполненные в виде последовательно соединенных между собой задатчика частоты импульсов, управляемого фазо содвигающего узла и логического узла, причем фазосдвигающий узел содержит генератор встречно изменяющихся пилообразных напряжений и два компаратора с общим управляющим входом, а логический узел в первом устройстве содержит два ведомых автогенератора, .во втором - два триггера. Такие устройства обеспечивает управление ключевыми элементами преобразователя двумя импульсными после.довательностями, с относительным сдвигом их фазы на 360 эл.град,, благодаря чему на выходе реализуется регулирование напряжения с однополяр ной реверсивной модуляцией l3 . Недостатком этих устройств являет ся нарушение их правильного функциог нировадия, когда напряжение управления выходит из зоны развертывающих и импульсы на выходе компараторов прекращаются.. Наиболее близким к предлагаемому по технической .сущности является устройство для управления регулятором напряжения, содержащее-задатчик частоты, фазосдвигающий и логический узлы. В этом устройстве .в логический узел введены формирователь блokиpy.юЩих импульсов и дополнительные логические элементы. За счет такого Усложнения логического узла информация о сигнале управления сохраняется, да же если он находится вне зоны сравне ния с развертывающими 2 . Недостатком известного устройства является низкая надежность синхрониэации. триггеров логического узла, та «ак блокирующие импульсы, поступаю-: 1дие на синхронизирующий вход триггера, совпадают по времени с моментами смены информации на его управляющих входах.. Кроме того, реализация входявдего в фазосдвигающий узел .генератора встречно изменяющихся пилообразных напряжений с высокой линейностью и малой длительностью обратного хода i осложнена необходимостью применения аналоговых элементов, требующих настройки и регулировки, что затрудняе микромин иатюризацию устройства и его серийнопригодность. Целью изоб эетения является упрощение устройства и повышение надежности без сужения его функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления регулятором напряжения, содержащее формирователь пилообразн-ого напряжения, вход которого подключен к.задатчику частоты, а выходы соединены с первыми входами двух компараторов, вторые входы которых объединены и предназначены- для подключения управляющего напряжения, снабжено двумя элементами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых подключены к выходам компараторов, а формирователь пилообразного напряжения выполнен в виде Ц-разрядного двоичного счетчика и двух преобразователей код-напряжение, один из которых подключен к прямым, а другой - к инверсным выходё1М h -1 разрядов счетчика, а старший разряд счетчика соединен с втор«лми объединенными входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ; ИЛИ, выходы которых предназначены для соединения с регулятором напряжения . . На фиг.1 приведена блок-схема устройства для управления регулятором напряжения; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. . ; . . Устройство для управления регулятором напряжения (фиг. 1) содержит . задатчик 1 частоты, подключенный к формирователю 2 пилообразного напряжения, состоящему из . И -разрядного двоичного счётчика 3 и двух преобра-. зователей 4 и 5 код-напряжение, один из. которых 4 подключен к прямым, а другой 5 - к инверсным выходам tl-1 разрядов счетчика. Выходы преобразователей 4 и 5 соединены с входами компараторов б и 7, два других объединенных входа которых образуют управляющий вход устройства U,j .На выходе устройство содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 и 9, одни входы которых подключены к выходам компараторов б и 7, -а Два других объединены и соединены с выходом старшего разряда счетчика 3. На фиг,2 показаны временные диаграммы, поясняющие работы устройства, где 10 - форма напряжения задатчика 1 частоты; 11 - импульсы напряжения на выходе старшего разряда счетчика 3} 12 и 13 - форма выходных сигналоа формирователя линейно нарастакяцего и линейно спадающего пилообразных напряжений 14 - форма напряжения на управлякхаемвходе устройства; 15 и 16 - импульсы напряжения на выходах кся«1параторов б и 7|1 и 18 - выход-4 ные импульсные последовательности. Устройство работает следующим образом. При счете импульсов 10 залатчика 1 частоты на выходах счетчика 3 формируются прямоугольные импульсы со скважностью, равной двум, частота которых уменьшается в два раза от разряда к разряду и на выходе стар щего разряда (эпюра 11 в 2 раза ниже частоты задатчика it Поступая н вход преобразователя 4 код-нйпряженй (в качестве которого можно использовать, например, резистивную.матрицу R-2R) выходные сигналы h -1 разрядов счетчика формируют на его выходе ступенчато нарастающее напряжение 12, которое при П 8 практически не отличается от линейно нарастающего,-Аналогично на выходе преобразователя 5 формируется линейно спадающее напряжение 13 за счет подключения его к инверсным выходам п,1 разрядов счетчика. Частота развертываняцих напряжений 12 и 13 в два раза выше частоты работы звена повышенной частоты регулятора напряжен1Тя (эпюра 11) Напряжения развертки подаются , (каждое по своему каналу) на одни входы компараторов, а на их другие входы поступает напряжение сигнгша управления Uij (в случае згилкнутой системы регулирования это напряжение представляет собой сигнал ошибки). Уровни логической единицы на- выходах компараторов 6 и 7 формируются при .превышении развертывающими напряженй ;ями сигнала управления Un (15 и 16) В течение этих временных интервалов элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8,и 9 осу ществляют реверс фазы импульса на- . пряжения 11, формируя на своих выходах импульсные последовательноети 17 и 18, До момента времени i управляющее напряжение 14 меньше развертывающих. Компараторы б и 7 формируют на вхрдах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 и 9 уровни логической единицы 15 и 16, при которых выходные импульсные последовательности 17 и 18 противофазны с по следовательностью импульсов напряжения 11 (при этом, например, в регуляторе .напряжения по вольтодобавочной схеме реализуется режим полной вольтоотбавки). Изменение Uy в пределах зоны развертки вызывает формирование импульсов на-выходе компараторов 6, 7 1И встречно перемещающихся импульсных последовательностей 17 и 18 с относительным сдвигом фазы на 360 зл.град. (в интервале времени i| -i реашизуеТся режим регулируемой -вольтоотбавки, в момент времени ij - неискаженной передачи входного напряжения; в интервале времени i .-t - режим регулируемой вольтодобавки). С момента времени tj управляющее напряжение 14 больше развертывающих,- Компараторы 6 и 7 формируют на входах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ .8 и 9 уровни логического нуля 15 и 16, при которых выходные последовательности 17 и 18 повторяют импульсы напряжения 11 (режим полной вольтодобавки), Таким образом,, устройство работает и в случае, когда напряжение .авления выходит из зоны развертки. Следовательно, введение элемен-; тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ не только упрощает реализацию логического узла ( в одном корпусе, например, микросхегАл Д55 ЛП5 размещено четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ), но И повышает надежность работы устройства по сравнению с прототипом,. Предлагаемая схема устройства для управления регулятором напряжения по сравнению с базовым вариантом значительно проще и надежнее.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее формирователь пилообразного напряжения, вход которого подключен к задатчику частоты, а выходы соединены с : первыми входами двух компараторов, вторые входы которых объединены и предназна ены для подключения управляющего напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что , с целью упрощения устройства и повышения надежности , оно снабжено двумя элементами ИСКЛЮЧАГОЩЕЕ ИЛИ, первые вХоды которых подключены к выходам компараторов, а формирователь пилообразного напряжения выполнен в виде п -разрядного двоичного счетчика и двух преобразователей код-напряжение,- один из которых подключен к прям., а другой к инверсным выходам П -1 разрядов счетчика, при этом старший разряд счетчика соединен с вторыми объеди:ненными входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых предназначены СО .для соединения с регулятором напряжения.