Устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

2, Устройство по п,1, о т л, и чающееся тем, что задающий генератор состоит из последовательно соединенных генератора импульсов и .делителя частоты, выход которого является выходом задающего генератора, а фазосдвигающий блок снабжен вторым входом и содержит элемент И, счетчик, рлемент сравнения, триггер и блок управления, причем первый вход элемента И является .вторым входом фазосдвигающего блока, второй .вход элемента -И соединен с вытсодом триггера, который является выходом фазордвигающего блока, выход элемента И через счетчик соединен с первым входом эле-, мента сравнения, второй вход которого срединен с выходом блока управления, а выход - с первым входом три.ггера, второй вход которого, соединенный с входом блока управления, является входом фазосдвигающего блока, а выход генератора импульсов соединен с вто- . рым входом фазосдвигающего блока.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содер.жащее задающий генератор и фаэосдвигающий блок, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем ограничения диапазона фазового регулирования. ойо снабжено двумя одновибраторами, двумя формирователями импульсов и двумя элементами запрета, причем выход задающего генератора через последовательно включенные первый одновибратор, первый формирователь импульсов и второй одновибратор соединен с первым входом первого элемента запрета, выход первого одновибратора соединен с первым входом второго элемента запрета, выход перового формирователя ; импульсов соединен с первым выходом устройства и через фазосдвигающий блок с вторым входом первого элемента запрета, выход которого подключен к второму входу второго элемента запрета, выход которого через второй , формирователь импульсов соединен с вторым выходом устройства. 4; со /3 00 /,

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в широтно-импульсных преобразователях, автономных инверторах с широтно-импульсной модуляцией, регулируемых выпрямителях, реверсивных преобразователях. Известно устройство для управления вентильными преобразователями с им пульсно-Фазовым способом выработки двух сдвигаемых по Фазе одна относительно другой .последовательностей импульсов управления тиристорами, содержащее задающий генератор, который формирует опорную последовательность импульсов, фазосдвигающий блок, который с помощью изменения управляющего внешнего напряжения регулирует угол сдвига фаз второй последовательности импульсов относительно опорной последовательности импульсов 1 , Недостатком данного устройства являетсяотсутствие ограничения диапазона изменения угла регулирования, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления преобразователем, в котором задающий генератор вырабатывает опорную последовательность импульсов, фазосдвигающий блок, в состав которого входит компаратор, генератор пилообразного -напряжения и блок управления, вырабатывает вторую регулируемую последовательность импульсов 2 ,. Недостатком известного устройства является отсутствие необходимых функциональных особенностей по ограничению диапазонов фазового регулирова- ; ния сверху и снизу, которое необходйМО для восстановления управляющих ; свойств ранее включенных тиристоров, для обеспечения устойчивого включения тиристоров и для перезаряда или дозаряда коммутирующих конденсаторов узлов принудительной коммутации. В транзисторных преобразователях такж необходимо вводить ограничения для исключения сквозных токов. Целью изобретения является расши-; рение функциональных возможностей путем ограничения диапазонов фазового регулирования. Постарленная цель достигается тем что устройство снабжено двумя одновибраторами, двумя формирователями импульсов к двумя.элементами запрета, П ричем выход задающего генератора черев последовательно включенные первый одновибратор, первый формирователь импул1 сов и второй одновибратор соединен .с первым входом первого элемента запрета, выход первого одновйб- j ратора соединен с первым входом вто- рого элемента запрета, выход первого I формирователя импульсов соединен с первым выходом устройства и через ФазосдвиРающий блок с вторым входом первого элемента запрета, выход которого подключен к второму входу второго элемента запрета, выход которого через : второй формирователь импульсов средигйен с вторым выходом устройства. Кроме того, задающий генератор состоит из последовательно срединенных генератора .импульсов и делителя частоты, выхрд которого является выходом задающего генератора, а фазо; сдвигающий блок снабжен вторым входом .и содержит элемент И, счетчик, элемент сравнения, триггер и блок управления, причем первый вход элемента И является вторым входом фазосдвигающего блока, второй вход элемента И соединен с выходом триггера, который является выходом фазосдвигающего бло ка, выход элемента И через счетчик срединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока управления, а выход - с первым входом триггера, второй вход {сотррого, соединенный с входом блока управления, является входом фазосдвигающего блока, а выход генератора импульсов соединен с вторым входом фазосдвигающбго блока. На фиг,1 представлено устройство, .аналоговый вариант, на фиг.2 - то же. цифровой вариант; на фиг.З - диаграм мы формирования импульсов. Устройство (фиг.1) содержит задаю щий генератор 1, одновибратор 2, фор мирователь 3 импульсов, одновибратор 4, фазосдвигаювдий блок 5, состоящий из компаратора б, блока 7 управления и генератора 8 пилообразного напряжения, элементы 9 и 10 запрета и формирователь 11 импульсов,.выходные зажимы 12 и 13 устройства, на которых формируется соответственно опорная и выходная- последовательности импульсов .. Принцип работы устройства состоит в следующем, Длительнрст.й импульсов опорной последовательности, которую формиру- ет задающий генератор 1, с помощью одновибратора 2 устанавливают равными ti - углу ограничения диапазона фазового регулирования сверху. Выходные сигналы генератора 1 и одновибратора 2 приведены на фиг,3 cf , S . С помощью формирователя 3 выделяют вторую опорную последовательность импульсов, которая приведена на. фиг.Зо, Она поступает на второй одновибратор 4, который формирует первую вспомогательную последовательность импульсов с длительностями импульсов t. гРЗВ ными углу ограничения диапазона фазового регулирования снизу (фиг,3,Z), i и на блок 5, который формирует вторую вспомогательную последовательность импульсов (фиг,3,д) с длительностью )каждого из импульсов С , равной углу регулирования. При этом видим,что работа блока 5 синхронизируется второй опорной последовательностью импульсов. Блок 7 синхронизируется же импульсами, что необходимо при использовании более сложных законов модуляции кривых выходного напряже- ния вентильных преобразователей. На : генератор 8 подается управляющее напряжение U (J с целью стабилизадии выходного напряжения илитока преоб-: разователя. Выходной сигнал компаратора 6 показан на фиг.З, , его дяительность на каждом тактовом интервале может регулироваться в пределах OfrHiT.. .: Ограничение диапазона фазового : регулирования снизу осуществляется J подачей первой и второй вспомогатель- ных последовательностей импульсов на элемент 9, выходной сигнал которого приведен на фиг.З,в, и может регулироваться на каждом тактовом интервале в диапазоне от до Т, Элемент 10 осуществляет ограничение диапазона фазового регулирования сверху.Выходной сигнал злемента 10 приведен на фиг.З,Ж , диапазон регулирования которого ограничен пределами от 2 ЯО T-J . Путем дифференцирования полу-, ченного сигнала по заднему фронту на выходном зажиме 13 формируется выходная последовательность импульсов с ограничением угла регулирования в диапазоне от t 1 доТ-С , Аналогично осуществляется ограничение углов фазового регулирования , в цифровом устройстве (фиг.2), Уст- ройство содержит задающий генератор 14, в состав которого .входит генератор 15 импульсов, вырабатывающий импульсы с частотой заполнения счетчиков, и делитель 16 частоты, формирующий опорную последовательность импульсов, одновибратор 17, формирователь 18 импульсов, одновибратор 19,. фазосдвигающий блок 20, состоящий из элемента И. 21, счетчика 22, элемента 23 сравнения, триггера 24 и блока 25 управления, элементы 26 и 27 запрета, формирователь 28 импульсов и два выходных зажима 29 и 30 устройства, на которых формируется соответственно опорная и выходная последовательности импульсов, Диагрг1ммы формирования импульсов, приведенные на фиг.З, поясняют принцип работы цифрового устройства. Последовательность импульсов, формируемая на выхсэде делителя 16, приведен а на фиг,3,о(. G ПОМОЩЬЮодновибратора 17 их длительность устанавливается . Hi - углу ограничения диапазона фазового регулирования сверху (фиг.3,6), Формирователь 18 выделяет вторую последовательность импульсов, которая приведена на фиг,3,Ь, Она поступает на блок 20 и одновибратор 19, которий формирует первую вспомогательную последовательность импульсов с длительностями импульсов равными углу ограничения диапазона фазобого регулирования снизу (фиг.З, lj. Блок 20 Формирует вторую вспомогательную последовательность импульсов с регулируемой от О до Т длительностью импульсов- (фиг.З,). Блок 25 синхронизируе.тся -второй последова:1тельностью импульсов. К его выходу подключен реверсивный счетчик 22 с записанным двоичным кодом числа, соответствующим необходимому углу регулирования. В исходном состоянии триггер 24 и счетчик 22 находятся в нулевом состоянии. Элемент И 21 закрыт по второму входу. С приходом запускающего импульса на R -вход триггера на его выходе появляется единичный сигнал, который открывает элемент И 21. Через открытый элемент И 21 На вход счетчика 22 поступают импульсы от генератора 15. При достижении на выходе счетчика 2 кода числа, оответствующего коду числа, записанного в блоке 25, элемент 23 вырабатывает сигнал, который переводит тригГер 24 в нулевое состояние и тем самым закрывает элемент И 21 по второму .входу и усГанавливает счетчик 22 в .исходное состояние. Элемент 26, на который поступает первая и вторая вспомогательные последовательности одновибратора 19 и блока 20, ограничивает диапазон фазового регулирования снизу в пределах от tj ДО Т (фиг,:з,е) , Элемент 28, на который по ступает первая опорная последователь ность импульсов с одновибратора 17 и сигнал с выхода элемента 26, ограничивает диапазон фазового регулирования сверху на время (фиг,3,. На выходе формиров ателя 28 выходная последовательность импудьсов имеет ограничения диапазона фазового рёгулирования сверху и сляэу - Опорная и выходная последовательЮности, импульсов, формируемые соответ

Фиг.2 ственио на зажимах 29 и 30, приведены на фиг. 3,В , J-., Ограничения предельных углов регулирования связаны в основном с динамическими параметрами силовых ключей инвертора. Поэтому данные длительноети имеют конкретное временное выражение. Заданием конкретны.х величин и t2 длительностей импульсов одновибраторов осуществляется ограничение предельных углов регулирования неза- висимо от выходной частоты преобразователя. При необходимости длительности импульсов, формируеглых одновибратор.ами, могут быть связаны зависимостью от выходной частоты преобразователя. В этом случае .будет сохраняться постоянной относительная длительность ограничения предельных углов фазового регулирования.