Устройство для управления инвертором с широтно-импульсной модуляцией Советский патент 1985 года по МПК H02M7/48 

налами делителя 11 частоты с разными коэффициентами деления в общем случае не равны между собой. Тактовые импульсы от генератора 10 через делитель 1I поступают на вход регист ра 12, выходные напряжения которого поочередно замыкают ключи 5-7 и 16-18. По командам регистра 12 к компаратору 8 подключаются соответствующие усилители 2-4 и генераторы 13-15

пилообразного, напряжения. Включение таким образом делителя 11 частоты, генераторов 13-15 пилообразного напряжения и дополнительных ключей 16-18 позволяет повысить степень приближения формы выходного напряжения инвертора к синусовде и дает возможность расширить диапазон регулирования величины выходного напряжения инвертора. 2 ил.

Изобретение позволяет улучшить гармонический состав выходного напряжения однофазного мостового инвертора. Устройство снабжено дополнительными ключами 16-18 по числу основных ключей 5-7. Управляющие цепи и выходы основных и дополнительных ключей присоединены к соответствующим выходам регистра 12 и к входам компаратора 8. Частоты следования сигналов каждого генератора пилообразного напряжения, задаваемые сиг

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления регулируемыми автономными инверторами напряжения.

Цепью изобретения является улучшение гармонического состава выходного напряжения однофазного мостового инвертора.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого.устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип действия устройств на четверти периода выходного сигнала.

Источник 1 управляющего напряжения соединен с усилителями 2-4 с нормированными и разными козффициентами усиления. Выходы усипителей соединены с соответствующими ключами 5-7. Для определенности принято,что число усилителей и основных ключей в системе равно трем. Выходы ключей 5-7 объединены мезвду собой и связаны с компаратором 8, который, в свою очередь, соединен с распределителем 9 управ

ляющих импульсов. I

Генератор IО тактовых импульсов связан с делителем 11 частоты с разными коэффициентами деления. Оди из выходов делителя 11 соединен с регистром 12, другие выходы - с генераторами 13-15 пилообразного напряжения. Выходы указанных генераторов связаны с дополнительными ключами 16-18, выходные контакты которых соединены между собой и с вторым входом компаратора 8. Управляющие цепи основных и дополнительных ключей 5-7 и 16-18 присоединены к соответствующим выходам регистра 12.

Тактовые импульсы от генератора

10, частота следования которых уменьщена делителем 11, поступают на вход регистра 12, выходные напряжения которого, снимаемые с соответствующих вьпсодов, циклически меняются в соответствии с приведенной на фиг. 2 последовательностью тактовых интервалов Т 1-ТЗ и поочередно замьжают на соответствующих интервалах ключи 5-7 и 16-18. В данном

случае частота выходного сигнала

делителя U;f, , поступающего на вход регистра 12, в четыре раза меньше частоты генератора 10. Длительности тактовых интервалов , формиРУемых на четверти перГиода выходной частоты регистром 12, в общем случае неравны между собой и для рассматриваемой схемы находятся в соотношении 1 :2:3.

На каждом тактовом интервале по командам регистра 12 к компаратору подключаются соответствующие усилители и генераторы пилообразного напряжения. Так, на такте Т1 подклюг

чены усилитель 2 и генератора 15, на такте Т2 - блоки 3 и 14, в течение такта ТЗ - соответственно блоки 4 и 13. Выходные напряжения указанных элементов обозначены

на фиг. 2 соответственно как U.-U ии,у-и,5.

Частоты следования сигналов каждого генератора пилообразного напряжения, задаваемые сигналами делителя

11 частоты, снимаемыми с различных

Э

выходов делителя, а общем случае не равны между собой. Частота выходного сигнала генератора 10 тактовых импульсов должна быть кратной частотам всех генераторов пилообразного напряжения, эти частоты и, соответственно, коэффициенты деления делителя 11 как и коэффициенты передачи усилителей 2-4, выбираются, исходя из требуемого приближения формы выходного напряжения инвертора к синусоиде. этих же соображений выбирается соотношение продолжительностей тактовых интервалов регистра 12.

Как следует из кривых фиг. 2, в рассматриваемом случае частота генератора 13 в 4 раза превышает частоту тактовых импульсов генератора 10, что соответствует частоте импульсов, поступающих на вход регистра 12. Частота сигналов генератора 14 в два раза меньше, чем генератора IP коэффициент деления делителя 1 I по этому выходу равен двум), а частота генератора 15 равна частоте задающего генератора 10 (коэффициент деления здесь равен единице) , т.е. в приведенном конкретном случае функ цией делителя 11. является деление частоты в два и в четыре раза. Таким образом, делитель здесь реализован всего с двумя рабочими выходами, в соответствии с чем схема подсоединений генераторов 13-15 может быть непосредственно подсоединен к выходу генератора 10, сигналы на регистр 12 и генератор 13 могут идти с одного выхода делителя частоты. Амплитуды сигналов генераторов 13-15, как следует из кривых фиг. 2, в данном случае равны между собой, благодаря чему питание их может быть осуществлено от одного общего источника.

Таким образом, включение в схему устройства управления инвертором делителя частоты и небольшого количества дополнительных генераторов пилообразного напряжения и ключей легко реализуемых на элементах интегральной технологии, позволяет осуществить повьщ1енную степень приближения формы выходного напряжения инвертора

019974

к синусовде. Близкий к оптимальному гармонический .состав выходнЬго сигнала инвертора обеспечивается соответствующим подбором как коэффициJ ентов передачи усилителей, определяющих амплитуду управляющего напряжения внутри тактовых интервалов, так и коэффициентов деления делителя частоты и связанных с ними частотами to сигналов генераторов пилообразного напряжения. Дополнительным преимуществом предложенной системы управления является возможность расширения диапазона регулирования величиJ5 ны выходного напряжения инвертора.

Формула изобретения

Устройство для управления ин2Q вертором с широтно-импульсной модуляцией выходного напряжения, содержащее генератор тактовых импульсов, генератор пилообразного напряжения источник управляющего напряжения, 25 соединенньй с нормированными усилиг телями, выходы которых связаны с входами основных ключей, управляющие цепи которых соединены с соответствующими выходами регистра, выходы основных ключей соединены

30 между собой и .с первым входом компаратора, связанного с распредели.телем управляющих импульсов, отличающееся тем, что, с целью улучшения гармонического

35

состава выходного напряжения инвертора, оно снабжено дополнительными ключами по числу основных ключей, управляющие цепи и выходы которых соединены с соответствующими ми регистра и с вторым входом компаратора, делителем частоты с разными коэффициентами деления, подключенным к генератору тактовых импульсов, и дополнительными генераторами пилообразного напряжения, причем выходы делителя частоты с разными коэффициентами деления подключены к входу регистра и входам генераторов пилообразного напряжения, выходы которых подключены к входам дополнительных ключей.

V

NZ

te