Устройство для управления многофазным транзисторным инвертором Советский патент 1985 года по МПК H02M7/48 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может бьггь использовано для управления многофазными инверторами, применяемыми в системах электропривода и электропитания .

Цель изобретения - повьшение надежности.

На фиг, 1 изображена схема устройства; на фиг, 2 - диаграммы налряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, элемент 2 задержки, блок 3 управления, распределитель 4 импульсов, элемент НЕ 5, шесть элементов И-лЧЕ 6-11 н D -триггер 12, входящие в состав блока 3 управления. Распределитель 4 импульсов состоит из шести -D -триггеров 13 - 18. Выходные сигналы устройств формируются на прямых выходах триггеров 13-18,

Устройство работает следующим образом.

Элемент 2 выбирается со временем задержки, равньм времени выключения .силовых ключей инвертора. На диагра мах (фиг, 2) время задержки Г- показано увеличенныг для наглядности.

Импульсы X задающего генератора 1 (фиг.2 d) опережают импульсы на выходе эле,чента 2 (фиг. 2 Б ) на время задержки Ij . № 1пульсы X с элемента 2 поступают на вход элемента 5, с которого сигнал подается на счетный вход триггера 12.Сигналы с выходов триггера 12 (фиг. 2 &) поступают на входы элементов 6-9, на вторые входы которых подаются сигн.алы X, и Xj,. При единичном состоянии триггера 12 сигналы Х проходят на выход элементов 9 и 8 (фиг. 2 2 ,, 2 ), при нулевом состояни триггера 12 Х и Х проходят через элементы 7 и 6 (фиг. 2е ,Т ), элементы 11 и 10 объединяют сигналы с выходов элементов 7,8 и 6,9 (фиг. 2 , U ) и передают их на счетные входы триггеров 13,15,17 и 14, 16,18. Синхроимпульсы четных и нечетных триггеров (фиг. 2 , J ) сдвинуты относительно друг друга на о-) за счет чего между выходными импуль,сами противофазноработающкх триггеров (например триггеров 13 и 14) (формируется пауза, равная (фиг. 2 К, Л ) . Подключение D-входо

855532

триггеров 13 и 14 к прямому инверсному выходам триггера 12 обеспечивает 180-градусный фазовый сдвиг в работе четных и нечетных триггеров 5 распределителя 4 (фиг. 2k). Моменты формирования импульсов на выходах триггеров 13 и 15, 15 и 17, 17 и 13, 14 и 16, 16 к 18, 18 и 14 сдвинуты относительно друг друга на 120

что обеспечивается связями между этими триггерами.

Блокируюище связи с инверсного выхода нечетного триггера, например 13, на четного триггера,

5 например, 14, и наоборот - с инверсного выхода четного триггера 14 к на R-вход нечетного триггера 13 осуществляют функцию защиты от одновременного включения противофазно

20 работающих триггеров одноименной фазы инвертора. Таким образом, осуществляется защита от коротких замыканий в силовых цепях инвертора при случайных помехах.

23 Пусть все триггеры находятся в нулевом состоянии. Тогда на вход триггера 13 поступает нулевой сигнал, и этот триггер находится в устойчивом состоянии. На Г-вход триггера 14

30 подается единица, к по фронту импульса с выхода эле мента 10 триггер 14 устанавливается в единичное состояние, при этом переключение триггера 13 заблокировано инверсным сигналом

,, триггера 14, Сигнал триггера 14

разрешает переключение триггера 16 с приходом следующего синхрог-ьмпульса. Единица с выхода триггера 16 поступает на ЕЬвход триггера 18,

Q и он зстаиавливается в едииицу с приходом третьего синхроимпульса 3 момент времени t, В это время с выхода триггера 18 сигнал поступает на ЕЬвход триггера 12, который

2 с приходом HMnyjibca с выхода элемента 5 в момент времени t устгьназливается в единицу,

С момента времени t, начинается второй цикл работы устройства

eg Происходит смена сигналов на выходах элементов 9 и 8, 7 к 6 соответственно (диаграммы на фиг. 2/, ., J ; е,;,), что приводит к смене сигналов на счетных входах триггеров распре-„ делителя 4 (фи1. 2 -г. и ), 5э

В момент вреьюнй Lg :-а Г -вход

триггера 13 поступает единицаj

Но триггер 13 заблокирован нуггевым

сигналом с инверсного выхода триггера 14 и не переключается,пока триггер 14 не установится в ноль. С приходом очередного счетного импульса триггер 14 установится в ноль (фиг. 2л), только после этого, с приходом очередного счетного импульса (фиг. 2 ) триггер 13 установится в единицу (фиг. 2k:). Таким образом, после отключения триггера 14 противофаэно работающий с ним триггер 13 включается после паузы, равной времени задержки С. Аналогично переключаются с задержкой триггеры в других фазах. В момент времени, t с прямого выхода триггера 18 нулевой сигнал поступает на Е-вход триггера 12 блока 3, который с приходом тактового импульса переключается в ноль в момент времени t4 (фиг. 2ё). С момента времени t начинается очередной щкл работы устройства.

Использование предлагаемого устройства исключает токи короткого замыкания в транзисторах инвертора. Устройство может быть выполнено на логических микросхемах, что повышает его надежность и улучшает массогабаритные показатели, существенно упрощает монтаж и наладку

схемы.

По описанной схеме можно строить устройства для управления инвероторами с произвольным числом фаз, 1ФИ этом будет меняться только количество триггеров в распределителе, структура блока управления не зависит от числа фаз инвертора.

Применение в предлагаемом устройстве управляемого элемента задержки позволяет регулировать угол управления силовыми ключами инвертора.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕШ1Я МНОГОФАЗНЫМ ТРАНЗИСТОРНЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее задающий генератор, элемент задержки и распределитель импульсов, содержаний три D -триггера,, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком управления, содержащим элемент КЕ, шесть элементов И-НЕ и и -тригтер, распределитель импульсов снабжен четвертым, пятым, и D -триггерами, а каждый из 3) -триггеров распределителя импульсов снабжен R твходом, причем выход задающего генератора соед1 нен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ блока управления и через элемент задержки - с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ и входом,элемента НЕ блока управления, в котором выход элемента НЕ соединен с тактоBbLM входом TJ -триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к вторым входам первого и третьего, второго и четвертого элементов И-НЕ, выходы второго и третьего элементов И-НЕ через пятый.элемент И-НЕ соединены со счетными входами первого, второго и третьего Л -триггеров распределителя импульсов, выходы первого и четвертого элементов И-НЕ через шестой элемент И-НЕ соединены со счетными входами четвертого, пятого и шестого Э -триггеров распределителя импульсов, прямой и инверсный выходы)-триггера блока управления соединены соответственно с D -входами первого и четвертого J) -триггеров распределителя импульсов, в котором прямый выход первого, второго, четвертого, пятогоJ) -триггеров соединены с D -входом второго, ЩаА третьего, пятого ишестого D -триггера соответственно, инверсные выходы первого, второго,третьего, четт вертого, пятого, шестого D -триггеров соединены с R -входом четверсд СП того ,пятого, шестого,первого,второго, третьего 33 -триггеров соот ветственно, прямой выход шестого Э -триггера соединен с О -входом 4) -триггера блока управления, а прямые выходы всех) -триггеров распределителя импульсов являются выходами устройства.