Многоканальное устройство для управления регулируемым вентильным выпрямителем Советский патент 1986 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть, использовано в системах электропитания различного назначения, содержащих, регулируемые вентильные выпрямители.

Цель изобретения - повышение точности устройства управления и помехоустойчивости по цепям синхронизации, а.также устранение зависимости характеристики передачи устройства управления от частоты питающего напряжения.

На фиг. 1 представлена структурная схема одного канала многоканального устройства управления регулируемым вентильным выпрямителем на фиг. 2 - структурная схема управляемого генератора.

Канал многоканального устройства для управления регулируемым вентильным выпрямителем содержит фазовый детектор 1 с синхронным фильтром, регулятор 2, управляемый генератор

3,синхронный амплитудный детектор

4,блок 5 сравнения, импульсный усилитель 6, выходной трансформатор 7.

Входом устройства является вход а для подключения напряжения питания выпрямителя, выходом - выход в выхоного трансформатора 7, который служит для подключения входа регулируемого вентильного выпрямителя.

Устройство работает следующим образом.

На входы фазового детектора 1 поступает два напряжения - напряжение питания выпрямителя, содержащее коммутационные искажения, и синусоидальное напряжение, вырабатываемое управляемым генератором 3,

Напряжение питания выпрямителя U, может быть представлено в виде ряда Фурье

00

U,-AO+E A,5m(kojUq),) кп

Напряжение, вырабатьшаемое управляемым генератором 3, представляем в виде синусной функции частотой, равной частоте первой гармонической составляющей функции

у U Sincot ,

В фазовом детекторе 1 осуществляется перемножение этих напряжений, в результате чего получаем функцию

со

UiUj Ац51па;1 + Ai,6iTibot.6ini k(ot Ч гЬ

k(

А г flo Ut+ZlV- cor-,( + LcJt

к г1 1 - O5(kco{ + coi;+q)) ,

В результате последующего интегрирования полученной функции за период

частоты первой гармоники получаем

т

А

,- -,(,,

где А, - постоянная произведения; Ч . - угол сдвига фаз между .напряжением управляемого генератора 3 и первой гармоники напряжения U, . Как видно из приведенного выражения, интеграл произведения двух напряжений и,, и2 пропорционален.косинусу угла сдвига фаз между напряжением управляемого генератора 3 U и первой гармоникой напряжения J| , что использовано для регулирования частоты и фазы напряжения управляемого генератора 3, для осуществления слежения частоты и фазы его напряжения за частотой и фазой первой гармоники напряжения питания вьшрямителя..

Интегрирование за период осуществляется с помощью синхронного фильтра, установленного на выходе фазового детектора 1.

Амплитудный детектор 4 измеряет амплитуду напряжения выпрямителя с быстродействием, равным периоду частоты тактирования тактируемого фильтра, установленного на его выходе. Измеренная амплитуда поступает на вход управления амплитудой управляе- мого генератора 3 (фиг. 2), который

состоит из первого 8 и второго 9

интеграторов, соединенных последовательно и замкнутых в кольцо посредством отрицательной обратной связи с помощью инвертора 10. Выход первого интегратора 8 соединен с входом компаратора 11, выход которого подключен к входу формирователя 12 импульсов. Выход последнего соединен с входом управления ключа 13, выход

которого соединен с входом начальной установки второго интегратора 9. Управляемый генератор 3 имеет два входа - к первому из них е подключен регулятор 2, к второму i - амплитудный детектор. Выход 3 служит для соединения с одним из входов фазового детектора 1 и с входом блока 5 сравнения.

3

. Принцип работы управляемого генератора 3 по входу е управления частотой от регулятора 2 основан на из менении электронным путем (например, с помощью полевого транзистора при малых напряжениях сток-исток) частоты единичного усиления контура, образованного элементами 8-ТО.

Существенен способ установки амплитуды генератора 3 по входу i . Стабильная генерация в элементах 8-10 в известных аналогичных генераторах невозможна без введения положительной обратной связи, кроме того должны быть приняты меры по стабилизации амплитуды генератора. В предлагаемой схеме управления амплитудой оба эти требования вьшолняются одновременно следукщим образом. Компаратор 11 и формирователь 12 формируют импульсы в моменты перехода напряжения интегратора 8 через нуль (в эти моменты напряжение интегратора 9 достигает своего максимального значения). Эти импульсы управляют ключом 13, который в эти моменты осущесвляет подзаряд конденсатора интегратора 9 до величины напряжения, выра- батьшае14ого амплитудным детектором 4. Этот подзаряд осуществляется периодически каждый период. Схема характеризуется большой точностью слежения амплитуды за выходным напряжением амплитудного детектора 4.

Регулятор 2 служит для устранения зависимости угла сдвига фаз q, , между напряжением управляемого генератора и первой гармоникой напряжения питания вьтрямителя от частоты и для получения при этом устойчивости системы регулирования фазовый детектор 1 - управляемый генератор 3.

с- .,

Применение предлагаемого устройства позволит повысить точность регулирования и помехозащищенность преобразователя.

О р м у д а

4

3 о

бре тения

to

20

t5 зо

25

5

0

5

0

Многоканальное устройство для управления регулируемым вентильным выпрямителем, каждый канал которого содержит последовательно включенные формирователь развертьшающего напряжения, блок сравнения, импульсный усилитель и выходной трансформатор, выход которого предназначен для подключения к управляющему электроду соответствующего вентиля, причем второй вход блока сравнения предназначен для подключения к источнику управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, оно снабжено синхронньм амплитудным детектором, формирователь развертывакяцего напряжения в каждом канале выполнен в виде последовательно включенных фазового детектора с синхронным фил.ьтром, регулятора и управляемого генератора с входом установки амплитуды, подключенного к выходу синхронного амплитудного детектора, вход которого соединен с первьм входом фазового детектора и предназначен для подключения к питающей сети, выход управляемого генератора соединен с вторым входом фазового детектора, управляемый генератор выполнен в виде последовательно включенных первого интегратора, компаратора, формирователя импульсов, соединенного выходом с управляющим входом ключа, выходом подключенного к входу установки второго интегратора, и регулируемого усилителя, выход которого соединен с входом первого интегратора, а управляющий вход - с выходом регулятора, выход первого интегратора соединен с информационным входом второго интегратора, выход которого подключен к блоку сравнения, а информационный вход ключа соединен с выходом синхронного амплитудного детектора, вход которого предназначен для подключения к пита- . ющей сети.

Фиг. 2

Редактор А.Шишикина

Составитель С.Лузанов

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Заказ 5136/56Тираж 631Подписное

ВНШШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектна я, 4

Изобретение относится к злектро технике и может быть использовано в источниках втори11ного питания. Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости. На входы фазового детектора 1 поступают . напряжения питания и синус.оидаль- ное напряжение, где они перемножаются и интегрируются с помощью синхронного фильтра. Амплитудный детектор 4 измеряет амплитуду напряжения вьтрямителя, результат измерения поступает на вход управляемого генератора 3, сигнал с выхода которого поступает на вход фазового детектора 1 и на вход блока сравнения 5, где сравнивается с сигналом управления. Управляемый генератор 3 вьшолнен таким, что обеспечена стабилизация его амплитуды. 2 нл. I (Л с: