Устройство для управления мостовым инвертором Советский патент 1985 года по МПК H02M5/42 

I Изобретение относится к электро технике и может быть применено в устройствах управления и автоматического регулирования электроприводами. Известно устройство для управле ния мостовым инвертором, содержащее предтзарительный. усилитель и .генератор пилообразного напряжени обеепечиваю.щее регулирование скорости и ревер,сирование вращения электродвигателя путем широтно-имлульсной модуляции С13 Известное устройство обладает низкой иадежно.стью вследствие низкой помехозащш енности, нестабильности вькодпых характеристик и отсутствия защиты от сквозных токов инвертора. Наиболее близк5-.1 к изобретению по технической сущности и достигае мому эффекту является устройство для управления мостовым инвертором содержащее предзарительньй усили таль, однш-1. выходом подключенный к входу фазочувствительного,вьшря- мителя, выход которого подгшючен к одним входам первого и второго сум ,,мируюац1х элементов, выходами под ключенных соответственно к одним входам первого и второго компараторов, регулятор зоны нечувствктел Ности и генератор пилообразного напряжен1гя С2 З. Данное устройство характеризует ся низкой ста;бильностью при измене ниях входного снгнагха и в результа те воздействия помех, Цель изобретения повышение ст бильности путем обеспечения незави симости результата преобразования от изменений уровня входного сигна Поставленная цельдостигается тем, .что устройство.для управления мостойым инвертором} содержащее предваритедьньй усилитель, одним в ходом подключенный к ВХОДУ фазочув ствительного выпрямителя, выход которого подключен к одним входам первого и второго суммирующих элементов, вьпсодами подключенных соот ветственно к однш входам первого и второго компараторов, регулятор эоны нечувствительности и генерато пилообразного напряжения, снабжено формирователем модуля сигнала, трехвходовыми третьим и четвертым0И двухв-кодовыми пятым и meciuM ьемпараторами, делителем напряжения и элементом ИЛИ, причем другой выход предварительного усилителя подключен к входу формирователя модуля сигнала, подключенного выходом к входу регулятора зоны нечувствительности, входу делителя напряжения к одному входу генератора пилообразного напряжения, и первым входом Третьего и четвертого компараторов, выход регулятора зоны нечувствительности подключен к другим входам первого и второго суммирующих элементов , выход первого суммирующего элемента подключен к одному входу пятого и второму входу четвертого компараторов, выход второго суммирующего элемента подключен к одному . входу шестого и второму входу третьего компараторов, другие входы пятого и шестого компараторов объединены и подключены к выходу делителя напряжения, выходы пятого и шестогокомпараторов подключены соответственно к одному и другом входам элемента ИЛИ, выходом подключенного к управляющему входу генератора пи-, лообраэного напряжения, выход которого подключен к другим входам первого и второго компарат.оров и к третьим входам третьего и четвертого компараторов,выходы первого. второго. . третьего и четвертого компараторов предназначены для подключения к соответствующим входам мостового инвертора. На чертеже представлена структурная схема устройства для управления мостовым инвертором. Устройство содержит предварительный усилитель 1, одним выходом подключенный к входу фазочувствительного вьшрямителя 2, выход которого подключен к одним входам первого 3 и второго 4 суммирующих элементов, выходами подключенных соответственно к одним входам первого 5 и второго 6 компараторов. Другой выход предварительного усилителя 1 подключен к входу формирователя 7 модуля сигнала, подключенного выходом К входу регулятора 8 зоны нечувствительности, -входу делителя 9 напряжения и к первым входам .третьего 10 и чет)зертого 11 компараторов. Выход регулятора 8 зоны нечувствительности подключен к другим входампервого 3 и второго 4 суммирующих элементов. Выход первого суммирующего элемента 3 подключен к одному входу пятого 12 и второму входу чет вертого 11 компараторов. Выход второго суммирующего элемента 4 подключен к одному входу шестого 13 и второму входу третьего 10 компараторов. Другие входы пятого 12 и шестого 13-компараторов объединены и подклю чены к выходу делителя 9 напряжения Выходы пятого 12 и шестого 13 компа раторов подключены соответственно к одному и другому входам элемента ИЛИ 14, выходом подключенного к управляющему входу генератора 15 пи лообразного напряжения, выход которого подключен к другим входам первого 5 и второго 6 компараторов и к третьим входам третьего 10 и четвер того 11 компараторов. Информационный вход генератора 1 пилообразного напряжения подключен к выходу формирователя 7 модуля сигнала. Выходы первого 5, второго 6, третьего 10 и четвертого 11 компара торов предназначены для подключения к соответствующим входам мостового инвертора 16. Устройство для управления мостовым инвертором работает следующим образом. При подаче на вход предварительного усилителя 1 сигнала, содержащего информационный параметр (например, коэффициент амплитудной модуляции) , подлежащий преобразованию в ШШ напряжения управления электро приводом, с первого выхода предвари тельного усилителя Т на вход фазочувствительного выпрямителя 2 подается составляющая входного сигнала, пропорциональная информационному параметру и уровню входного сигнала (например, огибающая амплитудно-мод лированного сигнала), а на втором выходе предварительного усилителя 1 образуется вьтрямленное значение, входного сигнала. Напряжение с выхода формирователя 7 модуля сигнала поступает на вход регулятора 8. зоны нечувствительности, представляющего собой регулируемый делитель напряжения. Это напряжение поступает также на информационный вход генератора 1 804 пилообразного напряжения, на вход делителя 9 напряжения и на первые входы третьего 10 и четвертого 11 компараторов. На первых входах этих компараторов с помощью резисторов устанавливаются равные между собой смещения. Уровень смещения выбирается в зависимости от длительности переходных процессов в мостовом инверторе и в первом 5, втором 6, третьем 10 и четвертом 11 компараторах для исключения сквозных токов в мостовом инверторе. Делитель 9 напряжения обеспечивает определенный уровень срабатывания пятого 12 и шестого 13 компараторов. Напряжение с выхода фазочувствительного вьшрямителя 2 поступает на одни входы первого 3 и второго 4 суммирующих элементов. На другие их входы поступает напряжение, ко торое складывается или вычитается с напряжением, поступающим с регулятора 8 зоны нечувствительности. Уровень и полярность напряжения, поступйющего на другие входы суммируюпщх элементов, выбирается в зависимости от уровня помех. В случае, если напряжение на выходе формирователя 7 модуля сигнала положительное, то на выходе первого суммирующего элемента 3 появляется отрицательное напряжение, а на выходе второго суммирующего элемента напряжение отсутствует. Когда напряжение с выхода первого суммирующего элемента 3 превысит уровень напряжения, поступающего на другой вход пятого компаратора 12, он выдает команду на генератор 15 пилообразного напряжения через элемент ИЖ 14, на третьи входь третьего 10 и четвертого 11 компараторов и на одни входа 1 первого 5 и второго 6 компараторов. При сравнении пилообразного напряжения с напряжением, поступающим с выхода первого суммирующего элемента 3, на выходе четвертого компаратора 11 появляется импульсное напряжение. При этом фронт переключения четвертого компаратора 11 не совпадает с фронтом переключения первого компаратора 5, так как на первый компаратор не подано смещение, а четвертый компй-ратор работает со смещением. Это исключает возможность появления сквозных Токов в мостовом инверторе.

5

так как сигналы с четвертого 11 и третьего 10 компараторов являются запирающими для инвертора 16, ас первого 5 и второго 6 - отпирающими .

Второй 6 и третий 10 компараторы находятся в исходном состоянии. При поступлении на одни входы первого 3 и звторого 4 суммирующих эле ментов отрицательного напряжения, положительное напряжение появляется на выходе второго суммирующего элемента 4, срабатывает шестой компаратор 13 и выдает сигнал на генера

480806 .

тор 15 пилообразного напряжения через элемент ИЛИ 14. В этом случае переключаются третий 10 и второй 6 компараторы, а первьй и четвертый компараторы находятся в исходном состоянии.

Применение изобретения позволяет повысить стабильность управления мостовым инвертором, так как выходная характеристика устройства не зависит от уровня входного сигнала и исключает из диапазона преобразования значения входного сигнала, соизмеримые с уровнем помех.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее предварительный усилитель, одним выходом подкпюченньй к входу фазочувствительного выпрямителя,выход которого подключен к одним входам первого и второго суммирующих элементов, выходами подключенных соответственно к одним входам первого и второго компараторов, регулятор зоны нечувствительности и генератор пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьшения стабильности работы и исключения сквозных токов в плечах мостового инвертора, оно снабжено формирователем модуля сигнала, трехвходовыми третьим и четвертым и двухвходовыми пятым и шестым компараторами, делителем напряжения и элементом ИЛИ, причем другой выход предварительного усилителя подключен к входу формирователя модуля сигнала, подключенного выходом к входу регулятора зоны нечувствительности, входу делителя напряжения, к одному входу генератора пилообразного напряжения и первым входам третьего и четвертого компараторов, выход регулятора зоны нечувствительности подключен к другим входам первого и второго суммирующих элементов , выход первого суммирующего элемента подключен к одному входу пятого и второму входу четвертого компараторов, выход второго суммирующего элемента подключен к одному входу шестого и второму входу треть(Л его компараторов, другие входы пясг того и шестого компараторов объединены и подключены к выходу делителя напряжения, выходы пятого и шестого компараторов подключены соответственно к одному и другому входам элемента ИЛИ, выходом подключенного 4; к управляющему входу генератора 00 пилообразного напряжения, выход коо торого подключен к другим входам 00 первого и второго компараторов и к третьим входам третьего и четвертого компараторов, выходы первого, второго, третьего и четвертого компараторов предназначены для подключения к соответствующим входам мос тового инвертора.