Устройство для управления преобразователем напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M7/48 

1олуч.пи(ое. n результате алгебраического сумиировання угфавляющег о напряжения и соответствующих напряжений пороговых уровнен на вычитателях 12 сравнивается на компараторах 13 с пилооПрачным напряжением, что по-эво- .

t

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано

ля угГравления регуляторами напряжения и быстродействующими стабилизаорами переменного и постоянного напряжения .

Целью изобретения является расирение диапазона угла регулирования

выходного напряжения и повышение точности воспроизведения управляюего сигнала.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства управления преобразователем напряжения; на иг.2- - диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для управления преобразователем содержит (фиг.1) последовательно соединенные задающий генератор 1, формирователь 2 тактовых импульсов, генератор 3 пилообразного напряжения, амплитудный детектор. 4, усилитель 5 напряжения и делитель 6 напряжения, n () фазорегулирующих блоков 7,8,9, каждый из которых выполнен в виде двух каналов 10,11. Каждьм канал, например 10, содержит выполненный на операционном усилителе вычитатель 12, выходом подключенный к одному из входов компаратора 13, другой вход которого соединен с выходом генератора 3 пилообразного напряжения, а выход компаратора 13 подключен к второму входу элемента 14 равнозначности, первым входом соединенного с выходом задающего генератора 1, при этом выход элемента 14 равнозначности предназначен для подключения к управ- ляющим входам ключей преобразователя 15 напряжения. Между инверти- руюцщм входом вычитателя 12 канала 10 и неинвертирующим входом вычита- теля 12 канала 10 и неинвертирующим

ляет увеличить . диапазон уг.па регулирования. Автоматическая подстро1 1ка постоянных напряжений пороговых уровней позволяет повысить точность вое- - произведения управляющего сигнала. 2. ил.

входом вычитателя 12 канала 11, входящих в одни фазорегулирующий блок 7,, включен резистор 16. Аналогично меж-. ду входами вычитателей 12 других фа- зорегулирующих блоков 8,9 включены соответстренно резисторы 17,18. Все резисторЕ) 16-18 соединены в последовательную цепь, образуя делитель j6 напряжения, подключенный к выходу неинвертирующего усилителя 5 напряжения, выполненного, например,, на операционном усилителе. Другие входы вычитателей 12 всех фазорегулирующих блоков 7,8,9 объединены и образуют вход 19 устройства управления преобразователем 1.5 напряжения.

На фиг.2 приняты следующие обозначения:

20 - напряжение на выходе задающего генератора 1; 21 - напряжение на выходе формирователя 2 тактовых импульсов; 22 - линейно изменяющееся пилообразное напряжение; 23, 24, 25 постоянные напряжения пороговых .уровней; 26 - управляющее напряжение на входе 19 уст-ройства управления преобразователем; 27 - напряжение на выходе вычитателя 12 канала - напряжение на выходе вычитателя 12 канала 11; 29 - выходное напряжение компаратора 13 канала 10; 30 - выходное напряжение компаратора 13 канала 11; 31,32 - импульсные последовательности на выходе фазорегулирующего блока 7; 33,34 - напряжение на выходах вычитателей 12 фазорегулиру- ющего блока 8; 35, 36 - выходные напряжения KOMnapaTojgOB 13 фазорегули- рующего блока В; 37,38 - импульсные последовательности на выходе фазорегу лирующего блока 8; 39,40 - напряжение на выходах вычитателей 12 фазорегули- рующего блока 9; 41,42 - выходные

31

напрйжения компараторов 13 фазорегу- -рующего блока 9; 43,44 - импульсные последовательности на выходе фазоре- гулирующего блока 9.

Устройство управления преобразова- телам напряжения работает следующим образом.

Зад ающий генератор 1 вырабатывает высокочастотное напряжение 20 (фиг.2) прямоугольной формы, которое преоб- разуется формирователем 2 тактовых импульсов в последовательность им- 21 малой длительности, поступающую на вход генератора 3 пилообразного напряжения. Линейно-нараста- ющее пилообразное напряжение 22 с выхода ге-нератора 3 пилообразного напряжения подается на одноименные входы компараторо Ь 13 всех фазорегу- лирующих блоков 7,8,9 и вход ам- плитудного детектора.4. Напряжение, равное амплитуде пилообразного напряжения 22, с выхода амплитудного детектора 4 поступает на вход неинвертирующего усилителя 5 коэффициент усиления которого равен числу фазо- регулирующих блоков (в данном случае Ку 3). Напряжение с выхода усилителя 5 напряжения подается на вход делителя 6 напряжений, на выходах которого формируются постоянные напря - жения -пороговых уровней 23, 24, 25, поступающих на соответствующие входы вычитателей 12 всех фазорегулирующих блоков 7,8,9, причем на инвертирую-, щий вход вычитателя 12, входящего в состав канала 10 фазорегулирующего блока 7, поступает напряжение, равное нулю, а постоянное напряжение порогового уровня 25, равное амплитуде пилообразного напряжения 22, подает- ся на неинвертирующий вход вычитателя 12 ка-нала 11 и инвертирующий вход одного из вычитателей 12 фазорегулирующего блока 8. Постоянное напряжение 24, равное двум амплитудным значениям пилообразного напряжения 22, с -выхода делителя 6 напряжения поступает на неинвертирующий вход второго вычита- теля 12 фазорегулирующего блока 8и инвертирующий вход -одного из вычита- телей 12 фазорегулирующего Злока 9. На неинвертирующий вход второго вычитателя 12 фазорегулирующего блока 9 подается постоянное напряжение 23, равное трем амплитудным значениям пилообразного напряжения 22. Таким образом, на выходах делителя 6 напряжения формируются постоянные нап

j

о 5 5 5

0

70 . 4 . ряжения пороговых уровней 23, 24, 25, кратные амплитудн ому. значению пилообразного напряжения 22.- .

Изменение амплитуды пилообразного напряжения 22 вследствие температурной нестабильности или технологического разброса параметров злёментов генератора 3 пилообразного напряжения приводит к изменению напряжения на выходе усилителя 5 напряжения и постоянных напряжений пороговых уровней 23, 24, 25 на выходах делителя напряжения, при этом напряжения пороговых уровней 23, 24, 25 остаются кратными амплитуде пилообразного напряжения 22, а разность любых двух соседних пороговых уровней - амплитуде пилообразного напряжения 22.

Управляющее напряжение 26 через вход 19 поступает на инвертирующие и неинвертирующие входы соответствующих вычитателей 12, на которых осуществляется алгебраическое суммирование управляющего напряжения 26 и соответствующих напряжений пороговых уровней 23, 24, 25, а на их. выходах формируются напряжения 27, 28, 33, 34, 39, 40. В результате сравнения напряжения 27 и п июобраз- ного напряжения -22 на выходе компаратора 13 канала 10 формируется напряжение 29, изменяющееся по закону широтно-импульсного регулирования. Дналогично напряжение 30 формируется на выходе компаратора 13 канала 11 в результате сравнений пилообразного напряжения 22 и напряжения 28. Импульсная последовательность 31 на вы-, ходе элемента 14 равнозначности кана-. ла 10 сдвигается относительно последовательности 20 на угол сС в сторону отставания, а последовательность 32 на выходе,канала 11 - на угол и - о, в сторону опережения.

Полученные в результате алгебраического суммирования управляющего напряжения 26 и соответствующих напряжений пороговых уровней 23,24,25 на вычитателях 12 фазорегулирующих блоков 8,9 напряжения 33,34,39,40 сравниваются на компараторах 13 с пилообразным напряжением 22. С вы- . ходов компараторов 12 напряжения 35, 36, 41,42 поступают на входы соот- ветствующих элементов 14 равнозначности, на выходах которых формируются импульсные последовательности 37, 38, 43, 44.

Изменение управляющего напряжения 26 приводит к изменению напряжений 27,28,33,34,39,40, длител:ьности импульсов на выходах компараторов 13 и сдвигу импульсных последова- тельностей на выходах элементов 14 равнозначности. Максимальный относительный сдвиг импульсных последовательностей в каждом фазорегули рующем блоке равен 360 . С выходов элементов 14 равнозначности импульсные последовательности 31,32,37, 38, 43,44 поступают на управля(ощие входы ключей ячеек преобразователя 15, осуществляя регулирование выходного напряжения по методу MHofosdH- ной импульсной модуляции. Таким образом, алгебраическое суммирование на операционных усилителях низкочас- .тотных управляющего напряжения и постоянного напряжения пороговых уровней и последующее сравнение этого напряжения с высокочастотным пилооб- разным напряжением, имеющим минималь ный обратный ход, позволяют увеличит диапазон изменения угла регулирова- ния.

Кроме того, автоматическая подстройка постоянных напряжений пороговых -уровней исключает дискретное изменение коэффициента передачи прербразова теля при переходе из зоны в зону, чем повышает точность воспроизведения управляющего сигнала.

Формула изобретения

Устройство для управления, преобразователем напряжения, содержащее пос.15

ю 5

20

0

5

ледовательно соединенные задающий генератор, формирователь тактовых импульсов и генератор пилообразного напряжения, делитель напряжения, п фазорегулирующих блоков, выполненных в виде двух каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные компа ратор и элемент равнозначности, причем первые входы всех элементов равнозначнос ти соединены с выходом задающего генератора, а выходы элементов равнозначности предназначены для подключения к управляющим входам ключей преобразователя, о т- личающ.ееся тем, что, с целью расширения диапазона угла регулирования и повышения точности воспроизведения управляющего, сигнала, оно снабжено последовательно соединенными амллитудным детектором и усилителем напряжения, в каждый фазорегу- лирующий блок введены первьй и второй вычитатели, выходами подключенные к одноименным входам соответствующих компараторов, другие входы которых со.единены с выходом генератора пилообразного напряжения, соединенного с входом амплитудного детектора, между инвертирующим входом первого вычита- теля-и неинвертирую1цим входом второго вычитателя каждого фазорегулирующего блока включены резисторы, которые соединены между собой последовательно и образуют упомянутый делитель напряжения, подключенный к выходу уси- хштеля напряжения,,а другие входы всех вь: читателей объединены и обра- :зуют вход устройства управления. .

Редактор Н.Швьщкая

Составител ь В.Придатков

-Техред М.Ходанич Корректор В.Синицкая

Заказ 3926/57Тираж 631Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,ул.Проектная,4

.i

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления статическими преобразователями. Целью изобретения является расширение диапазона угла регулирования и повышение точности воспроизведения управляющего сигнала. С выхода генератора пилообразного напряжения 3 напряжение поступает на входы компараторов 13 фазорегулиру- ющих блоков 7,8,9 и через амплитудный детектор 4 - на вход усилителя 5, коэффициент усиления которого равен числу фазорегулйрующих блоков. Напряжение с выхода усилителя 5 поступа- е г на вход делителя напряжений 6, на вькодах которого формируются постоянные напряжения пороговых уровней. . о (Л IS9 4аь Фчг.}