Устройство для управления преобразователем переменного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M7/12 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано ., для управления силовыми коммутирующими элементами преобразователей.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений на выходах узлов, поясняющие его работу.

Устройство для управления преобразователем переменного напряжения содержит синхронизатор 1, элемент ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ 2, элемент НЕ 3 с интегрирующей цепью на выходе, формирователи А длительности импульсов усилители 5 мощности, элементы 6 потенциальной развязки (например, оптрон, трансформатор), фазосмещаю- щий блок 7 и управляемый резистор 8

Элементы 4-6 образзтот выходной канал, формирующий сигнал коммутации для отрицательной полуволны напряжения сети, а элементы 3 -6 - формирующий сигнал коммутации для положительной полуволны. На фиг.2 - напряжения 9-18 на выходах узлов схемы.

Устройство работает следующим образом.

Управляющее напряжение 1 постоян- но приложено к выходу управляемого резистора 8. С выхода синхронизатора 1 формируется из напряжения 16 сети ф ) напряжение 9 меандра и импульсное напряжение 10, запускающее фазосмещающий блок 7, фор- мирующий импульсы напряжения 12, длительность которых зависит от величины сопротивления управляемого резистора 8 и находится в обратной зависимости при использовании в качестве управляемого резистора п-МОП-транзистора от управляющего напряжения 11. Для получения прямой зависимости длительности импульсов 12 от управляюп;его напряжения достаточно в качестве управляемого резистора использовать р-МОП-транзистор. Импульсы поступают на один из входов логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2, на второй вход которого прилагается напряжение 9 меандра. На йыходе элемента 2 формируется напряжение 13, в котором интегрирующей цепочкой устраняются короткие врезки, обусловленные несовпадением фронтов напряжений 12 и 9, приложен19197

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ньгх к входам логического элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2, и формируется напряжение 14, поступающее на входы формирователей 4 длительности импульсов . Положительные передние фронты импульсов напряжения 14 запускают формирователь 4 длительности коммутирующих импульсов и вырабатывают необходимой длительности коммутирующие импульсы напряжения 15. Последние усиливаются усилителем 5 мощности и через элемент 6 (например, трансформатор, оптрон) управляют коммутирующим элементом преобразователя . Импульсы напряжений 17 и 18, соответствующие положительной полуволне напряжения сети, формируются аналогичным образом, только на вход формирователя 4 длительности импульса поступает не прямое напряжение 14, а инвертируемое элементом 3 напряжение 17.

Синхронизатор 1 работает следующим образом.

Напряжение I6 сети поступает че - рез фильтр и усилитель-ограничитель на формирователь коротких импульсов, укорачивающий импульсы синхрониза-. ции, формируемые при каждом прохождении сетевого напряжения через нуль.

Таким образом, введенный фазосмещающий блок, вьшолняя-функции регулятора фазового угла импульса отпирания тиристоров, отличается простотой. Кроме того, возможность получения как прямой, так обратной зависимостей длительности импульса фазо- смещающего блока от приложенного управляющего напряжения предостав-- ляет возможность применения устройства в системах автоматического регулирования. Фазосмещающий блок, выполненньш на высоковольтных (десятки вольт) и высокоомных по входу логических элементах (например, на МОП-микросхемах), обеспечивает высокий динамический диапазон длительности формируемых импульсов (не менее 50) и не чувствителен к импульсным помехам во время формирования ., длительности импульса. Предлагаемая схема синхронизатора обладает . высоким входным сопротивлением для сигналов меньще напряжения питания, что обеспечивает короткие фронты (10 МКС ) и высокую точность совпадения импульсов меандра с переходами напряжения сети через нуль, что рас313191

ширяет динамический диапазон регулирования выходного напряжения. Указанная схема эффективна для бестрансформаторных схем управления тиристорами, так как позволяет непосредственное с подключение к сетевому напряжению через маломощные резисторы.

Формула изобретения

Устройство для управления преобразователем переменного напряжения, содержащее два выходных, канала, каждый из которых состоит из последовательно включенных формирователя дли- тельности импульсов, усилителя мощности и элемента потенциальной развязки, выход которого предназначен для подключения к соответствующему управляющему входу преобразователя,, общие для всего устройства последовательно включенные синхронизатор, фазосмещаюрщй блок и распределитель импульсов, выходы которого подключены к входам формирователей длитель- кости импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, синхронизатор выпЬлнен в виде последовательно включенных усилителя-ограничителя с емкостным фильтром на входе и первого входа первого элемента ИСКЛЮUc 16

с

O

5 0 5 0

974

HAlOiilEE Ш1П, н торой вход которого через первое интегрирующее звено соединен с выходом усилителя-ограничителя, фазосмещающий блок выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента ИЛИ-НЕ, конденсатора и первого входа первого злемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя и времязадающей цепи, состоящей из параллельно включенных резистора и полевого транзистора того или иного типа проводимости, время- задающая цепь подключена между входом первого элемента НЕ и шиной питания устройства, вход полевого транзистора предназначен для подк-гтючения источника управляющего напряжения, распределитель импульсов выполнен в виде последовательно включенных второго интегрирующего звена и второго элемента НЕ, выход которого соединен с входом формирователя длительности импульсов первого выходного канала, а вход - с входом формирователя длительности импульсов второго выходного канала, вход второго интегрирующего звена соединен с выходом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

SZI

Я

п п п лип.

f-I n n

п.

I f inLI

п.

n

n

n

u:

гл.

Фиг. 2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для силовых коммутирующих элементов преобразователя. Целью изобретения является повьшение помехоустойчивости., Фазосмещающий блок вьшолняет функции регулятора фазового угла импульса отпирания тиристоров. Возможность получения как прямой, так и обратной зависимости длительности импульса фазосмещающего блока от управляющего напряжения предоставляет возможность применения устройства в системах автоматического регулирования. 2 ил. § сл со QD СО