Способ широтно-импульсной модуляции Советский патент 1986 года по МПК H02M7/145 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано ja преобразователях напряжения, тока и частоты, вьшолненных на управляемых вентилях.

Целью изобретения является улучшение качества выходного напряжения и входного тока путем уменьшения пульсаций выходного напряжения и улучшения качества спектрального состава выходного напряжения и входного тока.

На фиг. 1 показаны временные диаграммы способа широтно-импульсной модуляции вьшрямпенных напряжений, например, трех () последовательных однофазных выпрямительных секций трехфазной сети переменного ток с числом промежуточных центров, равных О, 1, 1, на соответствующих интервалах (О-Я/З) , (1Г/3 - 27Г/3) , (27Г/3 -7Г) в течение полупериода в каждой фазе (а, (5,-6 - выходные напряжения, формируемые соответственно первой, второй, третьей секцией, /2 - результирукицее выходное напряжение трехфазного выпрямителя; А,с , Х- импульсы управления ключом со-, ответственно первой, второй, третьей секции), на фиг. 2 - схема трехфазного вьшрямителя, реализующего предлагаемьй способ; на фиг. 3 - усройство для формирования импульсов управления; на фиг. 4 - графики, поясняющие работу устройства (фиг. 3) Схема 3 п-фазного, в ранном случае трехфазного вьшрямителя (фиг. 2), реализующего предлагаемый способ широтно-импульсной модуляции выпрямленных напряжений, содержит три идетичные по структуре выпрямительные секции 1-3, каждая из которых содержит однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель 4 (5, 6), ключ 7 (8, 9) и шунтирующий диод 10 (11, 12).

В первой (второй, третьей) секци 1 (2,3) ключ 7 (8, 9) одним выводом соединен с общей точкой диодов катодной группы выпрямителя 4 (5, 6), а другим выводом через шунтируняций диод 10 (11, 12) - с общей точкой диодов анодной- группы вьшрямителя. Шунтирующие диоды 10-12 секций 1-3 соединены последовательно между собой и с нагрузкой 13. Питание вьшрямительных секций осуществляется от трехфазной сети.

Устройство формирования управляющих импульсов- содержит синхронизатор 14, вырабатывающий короткий импульс в момент, когда мгновенное значение

напряжения фазы А равно нулю, триггер 15, осуществляющий запуск и остановку ждущего генератора 16, частота которого равна 12(q+1)fj (q 0,1,2,...,fc - частота напряжения

сети), счетчик 17 импульсов, дешифраторы 18 и 19, формирующие короткие импульсы соответственно в моменты 9Г/3 и 27Г/3 в течение полупериода на:пряжения сети в фазе Л , дешифратор

5 20, вьщеляющий импульс, который является последним импульсом генератора 16, укладьшающимся в полупериоде напряжения сети в фазе А , инвертор 21, две идентичные ячейки 22 и 23,

0 каждая из которых содержит интегратор 24 (25), осуществляющий формирование опорного пилообразного напряжения, компаратор 26 (27), вьщеляющий момент равенства опорного и управляющего на5 пряжения U формирователь 28 (29) прямоугольных импульсовJ кроме того, устройство формирования управляющих импульсов содержит три идентичные ячейки 30-32, с выходов которых недод средственно снимаются соответственно управляющие сигналы (фиг. lA,e,), каждая из ячеек содержит триггер 33 (34, 35), два элемента 36, 37 (38, 39, 40, 41) И, элемент 42 (43, 44) ИЛИ. Выход синхронизатора 14 соединен с первыми входами триггеров 15, 34, 35. Выход триггера 15 соединен с входом генератора 16, выход которого соединен с входом счетчика 17. Выходы счетчика 17 соединены с входами дешифраторов 18-20. Выход дешифратора 18 соединен с вторым входом триггера 33 и 34, выход дешифратора 19 соединен с первым входом триггера 33 , и вторым входом триггера 35, выходецшифратора 20 - с вторым входом триггера 15. Выход младшего разряда счетчика 17 непосредственно соединен с входом интегратора 24 и через инвертор 21 - с выходом интегратора 25. Выход интегратора 24 (25) соединен с первым входом компаратора 26 (27), на второй вход которого подается напряжение Uynp управления. Выход компаратора 26 (27) соединен с входом

5 формирователя 28 (29). Выход формирователя 28 соединен с вторыми входами элементов 36, И, первые входы .которых соединены с прямыми выходами

соответствующих триггеров 33-35. Выход элемента 36 (39, АО) И соединен с первым входом элемента 42 (43,44) ИЛИ. Выход формирователя 29 соединен с вторыми входами элементов 37, 39, 41 И, первые входы которых соединены с инверсными выходами соответствующих триггеров 33-35 . Выход элемента 37 (39, 41) И соединен с вторым входом элемента 42 (43, 44) ИЛИ. Выходы элементов 42-44 являются выходами устройства формирования управляющих импульсов.

На фиг. 4 приведены графики последовательностей импульсов напряжения, поясняющие работу устройства(фиг. 3 формирования управляющих импульсов, где 45 - мгновенные фазные напряжения А, В, С; 46 - импульсы с выхода синхронизатора 14, 47 - импульсы с выхода триггера 15, 48 - импульсы с выхода генератора 16| 49 и 50 - импульсы с выходов дешифратора 18 и 19 соответственно, 51 - импульсы с выхода младшего разряда счетчика 17,52импульсы с выхода инвертора 21; 53 и 54 - пилообразные опорные и постоянные управляющие напряжения на входах компараторов 26 и 27 соответственно; 55 и 56 - импульсы с вькодов формирователей 28 и 29 соответственно; 57-62 - импульсы триггеров (57, 59, 61 - с прямых выходов триггеров 33-35 соответственно, 58, 60, 62 с инверсных выходов триггеров 33-35 соответственно); 63-65 - управляющие импульсы (см. также фиг. 1 д,е,ж) с выходов элементов 42-44 ИЛИ соответственно для управления трехфазным выпрямителем (фиг. 2), реализующим способ широтно-импульсной модулящш.

При реализации предлагаемого способа, подавала импульсы управления на управляющие входы ключей (фиг. IA, Ж), осуществляют многократную коммутадаю выпрямпенных напряжений секхщй (фиг. 1а,Г,б) на интервале ТТ. При этом результирующее выходное напряжение (фиг. 1г ), изменяющееся ,по закону синуса, формируется на интервалах .F/З. участками, которые с достаточной степенью точности аппроксимируются прямыми.

Выразим напряжение на выходе трех фазного выпрямителя 4-6 как произведение вьтрямпенного напряжения Ud(t) неуправляемого трехфазного мостового

выпрямителя на коммутационную функци (t), разложенную в ряд

(c)Ud(t) ФХг)(с) cp,(t), (1)

где i(t), Я(с) - коммутационные

функции, начальны фазы которых равны соответственно О и F ,

о оо UdU) -7 Ud,+ 21(Л, (2)

е-

где Ud.e 2Um/ ir-постоянная составляющая напряжения неуправляемого однофазного выпрямителя; Urn - амплитуда напряжения

источника питания, .1 Н2 cos (4 F г/3) //(1-412 )амплитуда гармоническо составляющей при t 1,2,3,...,00 ;

1 27Г/Т - угловая частота источника напряжения.

Коммутационная функция с единичной амплитудой после разложения в ряд. Фурье имеет вид оо

(t) T+IUmnCos n(9t.-ct), (3) n

где У - относительная длительность

импульса напряжения на выходе выпрямителя,

Umn 2 sinTTnJ/JTn - амплитуда

п-ой гармонической составляющей при п 1,2,3Оо ;

12(q+1)(jJ - угловая частота коммутационной функции для q 0,1,2,...,

q - количество коммутаций на интервале Т/3 мезкду спорными спектрами.

С учетом (1)-(3) выходное напряже.ние вьтрямителя

udT(c) зиа„у+ 2ГУГин,есо8 +

Тч

+ 3UcloZIU cos cos(12nq + 12n)tOctT4 1

.ОО- nJ+EEu Ubfcos n cos (2 -ч оо

- 12nq - I2n)u)t +ZI ZI (4) t- n 1

UmlUm«cos n-COS (2t + 12nq + r 12п) . Из (4) следует, что спектр выходного напряжения управляемого выпрдмителя содержит низкочастотные гармо нические, обусловленные огибающей напряжения на интервале Jr/3, высокочастотные гармонические, обусловленные коммутацией с частотой 12(q-+-1)u и гармонические боковых частот, обусловленные взаимодействием низкочастотных и высокочастотных составляющих. Предлагаемый способ широтноимпульсной модуляции обеспечивает уменьшение доли низкочастотных и увеличение доли высокочастотных гармонических в выходном напряжении выпрямителя. Так, при амплитуда самой низкочастотной Um3 (, для и Umi 0 и Uf,) не превышает 0,15 от максимальной постоянной составляющей выходного напряжения выпрямителя при У 1,0. Амплитуда первой гармонической ( У 2) , обусловленная многократной коммутацией при ,S 0,25 состалляет 1,3 от соответствующей постоянной составляющей выходного напряжения выпрямителя. Зависимость относительной постоянной составляющей Ujy в функции относительной длительности импульса на пряжения на выходе выпрямителя, являющаяся регулировочной характеристикой вьтрямителя, с произвольным числом коммутаций q на интервале jr/3 с учетом (4) определяется как UdS 3Ud..y /3Ud, У Из (5) следует, что предлагаемый способ широтно-импульсной модуляции обеспечивает линейную зависимость регулировочной характеристики вьшрямителя. Из Диаграммы (фиг. 1г.) видно, что в заявляемом способе широтно-импульсной модуляции пульсации выходно го напряжения при регулировании его в пределах от О до 1 (от до ) не превышают максимальную амплитуду Напряжения одной выпрямительной секции 1 (2,3), это способствует уменьшению доли низкочастотных и увеличению доли высокочастотных гармонических составляющих в выходном напряжении, что в свою очередь улучшает качество выходного напряжения. Первая гармоническая входного тока имеет сдвиг по фазе, равный нулю по отноше нию к напряжению источника питания, это обеспечивает повьшенный коэффициент мощности выпрямителя во всем диапазоне регулирования выходного напряжения вьшрямителя, а следовательно, улучшает качество входного тока. Работа трехфазного вьтрямителя (фиг. 2) осуществляется следующим образом. При регулировании выходного напряжения выпрямителя в диапазоне от О до 0,5 его максим,ального значения в момент Со (фиг. 1) подают импульс управления на замыкание ключа 8 при разомкнутых ключах 7 и 9. При этом на интервале с„ -t через ключ 8 и диоды 10 и 12 к нагрузке 13 прикладьшается импульс выходного напряжения (фиг. 15 ) секции 2. Ток в нагрузку течет по цепи 5-8-10-13-12-5. В момент Cj подают импульс управления на размыкание ключа 8. На интервале Cj -t-i при разомкнутых ключах 7-9 напряжение на нагрузке 13 равно нулю. В момент Сг. (фиг. 1А,ж) подают импульсы управления на замыкания ключей 7 и 9 при разомкнутом ключе 8. При этом на интервале через ключи 7 и 9 и диод 11 к нагрузке 13 прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 1 а,Ъ) секции 1 и 3. Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-136-9-11-4. В момент Cj подают импульсы управления на размыкания ключей 7 и 9. Ка интервале tj-t при разомкнутых ключах 7-9 напряжение на нагрузке равно нулю. В момент t4 (фиг. 1е ) подают импульс управления на замыкание ключа 8 при разомкнутых ключах 7 и 9. При этом на интервале tA-tj через ключ 8 и диоды 10 и 12 к нагрузке 13 прикладывается импульс выходного напряжения (фиг.. ) секции 2. Ток в нагрузку течет по цепи 5-8-10-13-12-5. В момент Cs (фиг. 1А) подают импульсы управления на размыкание ключа 8 и замыкание ключа 7. На интервале Cj-tj, через ключ 7 и диоды 11, 12 к нагрузке 13 прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1а) секции 1, Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-13-12-11-4. В момент с подают импульс управления на размыкание ключа 7. На интерйале tj-t при разомкнутых ключах 7-9 напряжение на нагрузке равно нуоЛЮ.

В момент С7 (фиг. 1е,ж) подают импульсы управления на замыкание ключе 8 и 9 при разомкнутом ключе 7. При этом на интервале t7-t через ключи 8 и 9 и диод 10 к нагрузке 13 прикпадьшаются импульсы выходного напряжения (фиг. M,ft) секций 2 и 3. Ток в нагрузку течет по цепи 5-8-1013-6-9-5.

В момент t, подают импульсы управ ления на размыкания ключей 8 и 9. На интервале tj -tg при разомкнутых ключах 7-9 напряжение.на нагрузке равно нулю.

В момент tg (фиг. 1А ) подают импульс управления на замыкание ключа 7 при разомкнутых ключах 8 и 9. При этом в интервале Сд-t через ключ 7 и диоды 11 и 12 к нагрузке 13 прикладьшается импульс выходного напряжения с секции 1. Ток в нагрузку течет по цепи 4-6-12-11-4.

В момент с,о (фиг. 1 ) подают импульсы управления на размыкание ключа 7 и замьасание ключа 9. На интервале через ключ 9 и диоды 10 и 11 к нагрузке 13 прикладывается импульс выходного напряжения(фиг.Ife) с секции 3. Ток в нагрузку течет по цепи 6-9-11-10-13-6.

В момент t, подают импульс управления на размыкание ключа 9. На интервале с„-с, при разомкнутых ключах 7-9 напряжение на нагрузке 13 равно нулю.

В момент с,2 (фиг. 1 Д. ,w) подают импульсы управления на замыкании ключей 7 и 8 при разомкнутом ключе 9 При этом на интервале через ключи 7 и 8 и диод 12 к нагрузке 13 прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 1 а,5) с секций 1 и 2. Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-13-12-5-8-4.

В момент t,j подают импульсы управления на размыкания ключей 7 и 8. На интервале с, при разомкнутых ключах 7-9 напряжение на нагрузке равно нулю.В момент t,4 (фиг. 1«) подают импульсы управления на замыкание ключа 9 при разомкнутых ключах 7 и 8. При этом на интервале t,,-Ci5 через ключ 9 и диоды 10, 11 к нагрузке 13 прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1Ь) с секции 3. Ток в нагрузку течет по цепи 6-9-11-1013-6.

При регулировании выходного напряжения выпрямителя в диапазоне 0,5-1,0 его максимального значения в момент t,5 (фиг. 1 е ) подают импульсы управления на размыкание ключа 9 и замыкание ключа 8. Ца интервале через ключ 8 и диоды 10 и 12 к нагрузке 13 прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. Icf) секции 2. Ток в нагрузку течет по цепи 5-8-10-13-12-5.

В момент t,j (фиг. 1 А,ж) подают импульсы управления на замыкания ключей 7 и 9 при замкнутом ключе 8. При этом на интервале с,-ц через ключи 7-9 к нагрузке 13 прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 1 а,d,ft) с секций 1,2 и 3. Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-13-6-95-8-4.

В момент t подают импульс управления на размыкание ключа 8 при замкнутых ключах 7 и 8. На интервале ,j через ключи 7 и 9 и диод 11 к нагрузке 13 прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг.1а,Ь) с секций 1 и 3. Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-13-6-9-11-4.

В момент tjj (фиг. 1е) подают импульс управления на замыкание ключа 8 при замкнутых ключах 7 и 9. При этом на интервале t.-tfj через ключи 7-9 к нагрузке 13 прикладьшаются импульсы выходного напряжения (фиг-. 1 a,d,fc) с секций 1,2 и 3. Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-13-69-5-8-4,

В момент Цд подают импульсы управления на размыкания ключей 7 и 9 при замкнутом ключе 8. На интед)вале t,q-C2(j через ключ 8 и диоды 10 и 12 к нагрузке 13 прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. Id) секции 2. Ток в нагрузку течет по цепи 5-8-10-13-12-5.

В момент Cj(j (фиг. 1д) подают импульсы управления на размыкание ключа 8 и замыкание ключа 7. На интервале Cjg-Cj, через ключ 7 и диоды 11 и 12 к нагрузке 13 прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. Ю) с секции 1. Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-13-12-11-4.

В момент ty (фиг. 1 е, ж) подают импульсы управления на замыкание ключей 8 и 9 при замкнутом ключе 7. При этом на интервале через ключи 7-9 к нагрузке 13 прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 1 а, сГ,6) с секций 1, 2 и 3 Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-136-9-5-8-4. В момент tjj подают импульс управления на размыкание ключа 7 при замкнутых ключах 8 и 9. На интервале через ключи 8 и 9 и диод 10 к нагрузке 13 прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 1 d.fc) секций 2 и 3. Ток в нагрузку течет по цепи 5-8-10-13-5-9-5. В момент Cj (фиг. 1Л) подают импульс управления на замыкание ключа 7 при замкнутых ключах 8 и 9. При этом на интервале через ключи 7-9 к нагрузке 13 прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг.1 а,еГ.б) с секций 1, 2 и 3. Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-13-6-9-5-8В момент с.д подают импульсы управления .на размыкания ключей 8 и 9 при замкнутом ключе 7. На интервале через ключ 7 и диоды 11 и 12 к нагрузке 13 прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1а) с сек ции 1. Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-13-12-11-4. В момент t,. (фиг. 1ж) подают импульсы управления на размыкание ключа 7 и замыкание ключа 9. На интервале tjj-tjf, через ключ 9 и диоды 10 и 11 к нагрузке 13 прикладывается импульс выходного напряжения(фиг.1Ь) с секции 3. Ток в нагрузку течет по цепи 6-9-11-10-13-6. В момент tj (фиг. 1А,е) подают импульсы управления на замыкания клю чей 7 и 8 при замкнутом ключе 9. При этом на интервале через ключи 7-9 к нагрузке 13 прикладьшают ся импульсы выходного напряжения . (фиг. 1 a,J ,6) с секции 3. Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-13-6-95-8-4. В момент tj7 подают импульс управления на размыкание ключа 9 при замкнутых ключах 7 и 8. На интервале через ключи 7 и 8 и диод 12 к нагрузке 13 прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 10,6) с секций 1 и 2. Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-13-12-5-8-4. В момент tjg (фиг. 1 ж) подают импульс управления на замыкание ключ 9 п; и замкнутых ключах 7 и 8. При этом на интервале c j-Cjq через ключи 7-9 к нагрузке 13. прикладьшаются им1010 пульсы выходного напряжения (фиг. 1а. 5,fe) секций 1-,2 и 3. Ток в нагрузку течет по цепи 4-7-13-6-9-5-8-4. В момент tjg подают импульсы управ ления на размыкания ключей 7 и 8 при замкнутом ключе 9. На интервале tj,с VI через ключ 9 и диоды 10, 11 к нагрузке 13 прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1 ft ) с секции 3. Ток в нагрузку течет по цепи 6-911-10-13-6. Плавное регулирование выходного напряжения в диапазоне 0-1,0 его максимального значения в течение периода Т, выпрямленного напряжения на нагрузке осуществляется в соответствии с описанным способом широтно-импульсной модуляции выпрямленных напряжений 3 п-последовательных однофазных вы- прямительных секций 3 п-фазной сети переменного тока, например для трехфазной сети (), путем изменения задержки момента размьпсания ключа и изменения опережения момента замыкания этого же ключа относительно первого и второго опорных фаз соответственно в одной из выпрямительных секций 1 (2,3), а также путем изменения опережения моментов одновременного замьнсания и изменения задержки моментов одновременного размыкания двух других ключей относительно промежуточных фаз в двух других выпрямительных секциях. Устройство (фиг. 3) формирования управляющих импульсов работает следующим образом. В исходном состоянии (перед моментом Сд) имеем логическое состояние О на прямом выходе триггера 15 (47) и триггера 35 (61), на выходе генератора 16 (48) , на всех вьгходах триггеров счетчика 17, на выходе формирователя 28 (55), на выходах элементов 42 и 43| логическое состояние 1 - на прямом выходе триггеров 33(57) и 34 (59), на выходах инвертора 21(52), формирователя 29 (56), элемента (65). В момент Cg( t) когда значение напряжения в фазе А (45, фиг.4) равно нулю, на выходе синхронизатора 14 (фиг. 3) формируется импульс (46), который переводит триггер 15 в состояние 1 (47). При этом ждущий генератор 16 запускается и на его выходе появляются импульсы (48) с частотой 12 (q +1)f(... В рассматриваемых - 1аф|1ках (фиг. 4) , частота генератора 600 Гц. На интервале (,) импульсы f48), с генератора 16 поступая на счетчик 17, формируют на выходе его младшего разряда импульсы (51) с частотой 300 Гд. Эти импульсы, посту пая на интегратор 24, формируют первое опорное пилообразное напряжение (53), а инвертированные в 21 импульсы (52) формируют на выходе интеграт ра 25 второе опорное пилообразное на пряжение (54), которое опережает пер вое на 180°. На интервалах t,-t, t,-t,, i-t|o. 25 Чэ 31 Чз когда первое пи лообразное напряжение (53) превышает управляющее напряжение Uy,,,. , на выходе формирователя 28 устанавливается логическое состояние 1 (55). На интервалах , ,с,о-Сц Ьб когда первое пилообразное напряжение не превышает , на выходе формирователя 28 устанавливается логическое состояние О (55). На интервалах ц-ц , Ц-с -H hr4f, (, когда второе пилообразное напряжение (54) превьппает ,, на выходе формирователя 29 устанавливается логическое состояние 1 (56). На интервалах t -t; с. когда второе пи лообразное напряжение не превьппает ffif на выходе формирователя 29 уста навливается логическое состояние О (56). Длительности широт но-модулируемых импульсов 55 и 56 обусловливаются величиной управляющего напряжения IW- . в момент t(tj , когда значение напряжения в фазе С(45, фиг. 4) равно нулю, на выходе дешифратора 18 под действием импульсов с выходов триггеров счетчика 17 формируется короткий импульс (49), который переводит триггер 33 в состояние О (57), а триггер 34 в состояние 1 (59). В момент (tj, когда значение напряжения в фазе & (56, фиг. 4) равно нулю, на выходе дешифратора 19 под действием импульсов с выходов триггеров счетчика 17 формируется короткий импульс (50), который переводит триггер 33 в состояние 1 80 (57), а триггер 35 в состояние О (61). На интервалах . пря мом выходе триггера 33 состояние О (57), а на инверсном - 1 (58). На г и интервалах прямом выходе триггера 33 состояние 1 (57), а на инверсном - О (58). Состояние логического О на прямом выходе триггера 33 сохраняется на интервале от Т/3 до 2 ЗТ/3 в течение полупериода напряжения фазы Л . На интервалах , на прямом выходе триггера 34 состояние О (59), а на инверсном - 1 (60). На интервалах tg-c,g, t24-t3b на прямом выходе триггера 34 состояние 1 (59), а н инверсном - О (60). На интервалах ,g, на прямом выходе триггера 35 состояние О (61), а на инверсном - 1 (62). На интервалах tg-c,, t,j-tjpHa прямом выходе триггера 35 состояние 1 (61), а на инверсном - О (62). Импульсы с выходов триггера 33 и с выходов ячеек 22 и 23 поступают на элементы 36, 37 и 42, которые формируют на выходе ячеек 30 управляющие импульсы (фиг.1 А, фиг. 4, 63) в соответствии с логической функцией а-х + а-у где а, а - переменные, отображающие логическое состояние соответственно на прямом и инверсном выходах триггера 33; переменныеJотображающие логическое состояние соответственно на выходах 22 и 23 ячеек. Элементы 38, 39 и 43 формируют на выходе ячейки 31 управляющие импулЬсы (фиг. IP; фиг, 4, 64) в соответствии с логической функцией х + Ь-у (7) где Ь, Ъ - переменные, отображающие логическое состояние соответственно на прямом и инверсном выходах триггера 34. Элементы 40, 41 и 44 формируют на выходе ячейки 32 управляющие импульсы (фиг. 1 ж; фиг; 4, 65) в соответствии с логической функцией X + с- у где с, с - переменные, отображающие логическое состояние соот ветственно на прямом версном выхода:х триггера 35, По выражениям (6) - (8) определен управляющие импульсы (63-65) на отдельных интервалах и приведены в таб лице, где вместо полного обозначения момента времени t записаны только его индексы 0,1,2,... В момент t,5 (tjj) , когда на счетчик 17с генератора 16 приходит последний импульс, укладывающийся в полупериоде напряжения фазы Д , на выходе дешифратора 20 под действием импульсов с выходов триггеров счетчи ка 17 формируется короткий импульс, который переводит триггер 15 в состо яние О (47). При этом к моменту (c23,Cj(,) прихода очередного синхроимпульса (46) с синхронизатора 14 на всех элементах устройства устанавли вается исходное состояние. Далее процессы формирования управляющих импульсов повторяются. Таким образом, в отличие от прото типа, в котором плавное регулирование выходного напряжения в диапазоне 0-1,0 осуществляется соответственно изменением задержки момента размыкания ключа первой выпрямительной секции относительно момента естественной коммутации диодов этой секции и изменением опережения момента замыка НИЛ ключа второй вьшрямительной секции относительно момента естествен,ной коммутации диодов этой секции в течение данного периода коммутации. предлагаемый способ широтно-импульсНОИ модуляции позволяет осуществить изменение задержки момента размыкания ключа и опережения момента замык ния этого же ключа относительно первой и второй опорных фаз соответстве но в одной из вьтрямительных секций, а также изменения опережения моментов одновременного замыкания и задержки моментов одновременного размыкания двух других ключей относительно промежуточных фаз в двух других вьтрямительных секциях в течение периода Т вьШрямленного напряжения 1 80 на нагрузке. Это позволяет уменьшить уровень пульсаций выходного напряжения и тем самым улучшить качество выходного напряжения и входного тока.. Кроме того, предлагаемый способ ширЬтно-импульсной модуляции вьшрямленных напряжений Зп последовательно включенных однофазных вьшрямительных секций 3 п-фазной сети переменного тока позволяет улучшить качество спектрального состава выходного напряжения и входного тока. Формула изобретения Способ широтно-импульсной модуляции выходных напряжений Зп последовательно по вькоду включенных выпрямительных секций, входами подключенных к Зп фазам питающего напряжения, где ,2,3,..., заключающийся в том, что для каждой выпрямительной секции на каждом полупериоде соответствующего питающего напряжения задают целое число фаз положения импульсов, относительно которых осуществляют формирование и изменение положения фронтов импульсов выходного напряжения, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения и входного тока путем уменьшения пульсаций выходного напряжения и улучшения качества спектрального состава выходного напряжения и входного тока, из целого числа фаз положения импульсов выбирают две опорные фазы, отстоящие друг от друга и от фаз, в которых значения фазного напряжения равны нулю, на угол jr/3 на интервалах (0-7Г/3), (7Г/3-27Г/3) , (27Г/3-7Г) , выбирают соответственно (q+1), q(q+1) промежуточных фаз, отстоящих друг от друга на угол 7r/3(q+1), от опорных фаз на утоп Tf/6 (q+1), 7r/3(q+1), Т/6 (q-H), где ,1,2,..., формирование импульса относительно первой фазы осуществляют перемещением заднего фронта, а относительно второй - перемещением переднего фронта, формирование импульсов относительно промежуточных фаз осуществляют одновременным перемещением передних и задних фронтов.

1опорнай 1опорная

Изобретение относиться к электротехнике и может быть использовано в преобразователях напряжения, тока и частоты. Целью изобретения является улучшение качества выходного напряжения и входного тока. В данном способе широтно-импульсной модуляции осуществляется изменение задержки момента размыкания ключа и изменение опережения момента замыкания этого же ключа относительно первой и второй опорных фаз соответственно в одной ,из выпрямительнь1х секций, а также изменение опережения моментов одновременного замыкао % ния и изменение задержки моментов СЛ одновременного размыкания двух других ключей относительно промежуточных фаз в двух других выпрямительных секциях. Это позволяет уменьшить уровень пульсаций выходного напряжения. 4 ил. 1 табл.

ioili tjtQtfotii tii tiQ Фиг.1 tz5t2jt2Qt3Q

Jf

du

№

w

o«

//A

45

В

lTlMl hi frillIT f

- Hllli

. I . I 1 i I 11 t r

rf

I Ч I

Hfl

irrni

H-Hi i I |(

4 I I

SJ4 It . 11 til ,. I

vh llItIf)11I i

HI I I ill II l ii I

I I iH-f-

, i I I ib-U «Jr

P-Чii II I I r M

ill I rtmrrH

r I I t

2

„jr irilli H itr

llI lil-fjII

.г i.H

i I /J П i /;,/.- , f J )/7л/« It:

.. и j.ffiJi42 ii4-te ,

to tzt tgtfg ti3 .36

I I { ( ПТП Г|| I I ГI I

jj

H

, IM

y4J±Jji

Ч-

H-ti

lib

t

fc

44

( L M

шь

.4