Устройство для управления широтно-импульсным преобразователем Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления широтно-импульсными преобразователями постоянного напряжения для питания тягового привода электромобилей и колесных машин с питанием от аккумуляторной батареи.

Известно устройство для преобразования кода во временной интервал с сравнением кодов, содержащее двоичный счетчик, регистр, блок сранения кодов, триггер, два элемента Н, генератор импульсов, предназначенное для формирования широтномодулированного сигнала в функции кода задания II-.

Однако такое устройство характеризуется избыточностью элементовJ низкой помехозащигченностью вследствие наличия в схеме статического триггера.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления (jmpOTHO-импульсным преобразователем, предназначенное для широтноимпульсного управления силовым транзисторным преобразователем в приводе электромобиля и состоящее из двоичного счетчика тактовых импульсов, стробируемого регистра кода задания- и компаратора, построенного по итеративной схемеГ23. .

К недостаткам устройства относятся сравнительно избыточная логическая структура, уменьшение быстродействия вследствие ожидания i-й ячейкой сигнала от (i-1) ячейки компаратора, т.е. из-за последователь ной работы выходного устрой.ства, а также принцип частотно-временной зав.исимости параметров выходного сигнала от частоты тактовых импульсов и кода задания, что определяет жесткие требования к соотношению тактовой частоты и кода задания. Это приводит к невозможности изменения тактовой частоты и Дискретности выходного сигнала без существенного изменения схемы и тем более в процессе оперативного управления.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства путе упрощения логической структуры схемы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления ширютно-импульсным преобразователем содержащее блок тактовых импульсов, блок кода задания, блок сравнения, снабжено делителем частоты, дифферецирующим элементом, триггером, элементом ИЛИ, двоичным реверсив.ным счетчиком, вход вЫ(Читания которого соединен с входом блока тактовых импульсов, вход сложения - с выходом блока тактовых импульсов через

последовательно соединенные делитель частоты и дифференцирующий эле мент, вход сброса соединен с входом триггера, первый вход которого соединен с выходом дифференцирующего элемента, а второй вход - с выходом элемента ИЛИ, выходы двоичного реверсивного счетчика соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого . предназначен для соединения с управляющими входами преобразователя.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство .содержит двоичный реверсивный счетчик 1 с входом 2 кода задания, входом 3 вычитания, входом 4 сложения, входом 5 сброса, блок 6 тактовых импульсов, делитель 7 частоты, дифференцирующий элемент 8, триггер 9, элемент ИЛИ 10, ВЕЛХОД элемента ИЛИ 11.

Устройство работает следующим образом.

На входах 2 счетчика 1 устанавливается код задания. Частота тактовых импульсов после делителя 7 ча стоты уменьшается в К раз. Дифференцирую Шй элемент 8 вырабатывает короткий импульс перезаписи, который, сбрасывая триггер , разблокирует вход 5 сброса счетчика 1 и одновременно поступает на вход 4 счетчика 1 и инициирует перезапись кода задания с входов 2 счетчика на его выход. При наличии хотя бы одной единицы в коде задания на входах 2 на выходе 11появляется единица. В это время на вход 3 вычитания счетчика 1 поступают импульсы тактовой частоты с блока 6 тактовой частоты. Когда количество по.ступивших на вход 3 импульсов становится равным числу, записанному в счетчик 1 с входов 2, то на выхода счетчика во всех разрядах устанавливаются нули и на выходе 11 элемента ИЛИ 10 происходит формирование заднего фронта выходного импульса. Этим фронтом переключается триггер 9 и на входе 5 сброса счетчика 1 устанавливается сигнал, .гарантирующий нулевое значение выходов счетчика до начала следующего цикла. Цикл возобновляется при формировании в элементах 7-9 импульса перезаписи и разрешения счета.

На выходе 11 устройства всегда будет О, если все разряды кода задания будут равны 0. На выходе 11 будет непрерывная 1, если число, соответствую1.ее коду задания будет больше К К - коэффициент деления делителя 7).

Устройство обеспечивает оперативное изменение частоты следования, импульсов управления с выхода 11 путем изменения тактовой частоты

на входе 3 счетчика 1, кроме того/ применяя в качеотве делителя 7 частоты счетчик с переменным коэффиг циентом деления, можно программно менять уровень, дискретност-и выход-, ного сигнала без каких-либо изменений структуры устройства в целом. Последние две возможности имеют особое значение при реализации систем управления на базе микропроцессов, где возможность оперативного изменения парамётров выходно го сигнала входит всостав основных требований,предъявляемых к таким системам,

в основу устройства принципы число-импульсного представления информации и вычитания текущей координаты, в противоположность частотно-временному представлению информации и накоплению

тактовых импульсов, имеющим место в прототипе, выгодно отличают данное устройство от известного, так как имеет место расширение функциональных возможностей, что позволяет использовать данное устройство в составе средств программного 5 равления. Кроме того, значи.тельно упрощается схема и,значит, повыиается надежность и улучшаются параметры энергопотребления, что особенно важно для бортовых систем. , В результате расширяются функциональные возможности и повышается надежность работы за счет уменьшения числа элементов схемы, поэ.тому экономический эффект реально базируется на сокращении затрат на элементную базу и на возможности выполнения устройства на основе энергоэкономичных КМОП структур.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ-УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЬМ ПРКОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее блок тактовых импульсов, .блок кода задания, блок сравнения,, отличающееся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей и повьияения надежности работы, оно снабжено делителем частоты, дифференциРУЮ1ЧИМ- элементом, триггерюм, эле. ментом ИЛИ, двоичным реверсивньм счетчиком, вход вычитания которого соединен с выходом блока тактовых импульсов, вход сложения - с выходом блока тактовых импульсов через последовательно соединенные делитель частоты и дифференцируняпий элемент, вход сброса соединен с входом триггера, первый вход которого соединен с выходом дифференцирующего элемента, а второй вход i с выходом элемента ИЛИ, выходы двоичного реверсивного счетчика соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого предназначен для соединения с управляющими входами преобразователя. Of С 00 OQ