Дискретное устройство для управления силовыми ключевыми приборами регулятора напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M5/257 

11„

11429252

Изобретение относится к электро- технике-и может быть использовано i регуляторах переменного тока на симисторах и постоянного тока на тиристорах.

Цель изобретения - уменьшение асимметрии управляющих имлульсов в рироком температурном диапазоне, 1 На фиго 1 приведена функциональ- :1ая схема устройства; на фиг, 2. - пояснительные временные диаграммы,

Дискретное устройство для управления силовыми ключевыми элементами симисторами или тиристорами) 1 регулятора 2 напряясения на нагрузке содержит регулируемый генератор 3 пульсов, выход которого подключен |к счетному входу счетчика-делителя 4 Цастоты, R-вход которого подключен k выходу триггера 5, а выход - к 1входу одновибратора 6, выход которого подключен к.первому входу эле- 1мента 2И-НЕ 7, второй вход которого

чивает его нулевое состояние незав.и- симо от состояния по счетному входу, R-вход в счетчике-делителе 4 тоже с имеет приоритетное значение по отношению к его счетному входу. Кроме того, нулевой уровень сигнала источника 9 устанавливает на выходе перво го логического элемента 2И-НЕ 7 не10 изменное состояние логической единицы и соответственно нулевое устойчивое, состояние на выходах логического элемента 10 НЕ и усилителя 11 управляющих импульсов ключевыми прибора15 ми 1 ,в период переходных процессов при включении источника питания всех элементов устройства.

Установка уровня логической единицы (Ug, фиГо2) на выходе источника

20 9 соответствует второму режиму, , рабочему состоянию устройства, В этом случае в первый момент -(U фиго2) устанавливается состояние логического нуля на выходе второго ловместе с вторым входом элемента 2И-НЁ 25гического элемента 2И-НЕ 8, что раз8 подключен к выходу источника 9решает работу триггера 5 в счетном

управления, а выход - к первому вхо- режиме и при приходе очередного синду элемента 8 и через элемент НЕ 10 -хроимпульса ( Фиг.2), на триггек входу усилителя I1 управляющих им-ре 5 устанавливается состояние логипульсов. Выход элемента И-НВ 8 под- 30ческого нуля (Uy, фиг,2), что разреключен к S-входу триггера .5, счетныйшает работу счетчика-делителя 4, При вход которого подключен к выходу фор шpoвaтeля 12 синхроимпульсов.

этом на его счетный вход поступают импульсы, формируемые регулируемь{м генератором 3 импульсов управления,

Устройство работает следующим образом,

В режиме наличия питающего напряжения и, на входе формирователя 12 синхроимпульсов при нулевом уровне сигнала источника 9 регулятор напряжения вьжлючен. Режим .наличия логической единицы от источника 9 управления (Ug , фиг,2) при наличии напряжения Vn на входе формирователя 12 синхроимпульсов является paбoчи режимом устройства,

В первом случае импульсы управления силовыми ключевыми приборами i ие формируются, так как на выходе

этом на его счетный вход поступают импульсы, формируемые регулируемь{м генератором 3 импульсов управления,

35 При заполнении всех разрядов счетчика-делителя 4 на его выходе формируется уровень логической единицы, с помощью чего запускается в работу одновийратор 6 (Us, фиГо2), на вре40 мя длительности импульса одновибрато ра 6 на.выходе первого логического ; элемента 2И-НЕ 7 устанавливается уро вень логического нуля (U,., фиго2), так как на ejro втором входе присут45 ствует уровень логической единицы, характеризующий состояние источника 9. На время длительности состояния логического нуля на входе логического элемента 10 НЕ формируется состоя

второго логического элемента 2И-НЕ В eg ние логической единицы Этот сигнал

в этом случае устанавливается уровень соответствующий уровню логической единицы, который, воздействуя на S- вход триггера 5, имеющего приоритетное значение перед счетным входом, обеспечивает устойчивое состояние логической единицы на прямом выходе т.рщтера 5, которое, воздействуя на R-вход счетчика-делителя 4, обеспеусиливается усилителем 11 и включает силовой ключевой прибор 1 (симистор или тиристор),

Одновременно с включением силово- 55 го ключевого прибора 1 триггер 5 пе- реключае.тся и на его прямом выходе устанавливается состояние логической единицы (Us, фиг.2), информация на счетчике-делителе. 4 описью ается и

чивает его нулевое состояние незав.и- симо от состояния по счетному входу, R-вход в счетчике-делителе 4 тоже имеет приоритетное значение по отношению к его счетному входу. Кроме того, нулевой уровень сигнала источника 9 устанавливает на выходе первого логического элемента 2И-НЕ 7 неизменное состояние логической единицы и соответственно нулевое устойчивое, состояние на выходах логического элемента 10 НЕ и усилителя 11 управляющих импульсов ключевыми приборами 1 ,в период переходных процессов при включении источника питания всех элементов устройства.

Установка уровня логической единицы (Ug, фиГо2) на выходе источника

9 соответствует второму режиму, , рабочему состоянию устройства, В этом случае в первый момент -(U фиго2) устанавливается состояние логического нуля на выходе второго логического элемента 2И-НЕ 8, что разшает работу счетчика-делителя 4, При

этом на его счетный вход поступают импульсы, формируемые регулируемь{м генератором 3 импульсов управления,

При заполнении всех разрядов счетчика-делителя 4 на его выходе формируется уровень логической единицы, с помощью чего запускается в работу одновийратор 6 (Us, фиГо2), на время длительности импульса одновибратора 6 на.выходе первого логического элемента 2И-НЕ 7 устанавливается уровень логического нуля (U,., фиго2), так как на ejro втором входе присутствует уровень логической единицы, характеризующий состояние источника 9. На время длительности состояния логического нуля на входе логического элемента 10 НЕ формируется состояние логической единицы Этот сигнал

ние логической единицы Этот сигнал

усиливается усилителем 11 и включает силовой ключевой прибор 1 (симистор или тиристор),

Одновременно с включением силово- го ключевого прибора 1 триггер 5 пе- реключае.тся и на его прямом выходе устанавливается состояние логической единицы (Us, фиг.2), информация на счетчике-делителе. 4 описью ается и

на время действия уровня логической единицы по R-входу его работа запрещается (и, фиг.2). Триггер 5 в этом случае переключается в состояние логической единицы на прямом входе благодаря приходу логической единицы на его S-вход с выхода второго логического элемента 2И-НЕ 8, который формирует уровень ло1;ической единищ 1 на время действия уровня логического нуля на его второй вход, формируемый на выходе первого логического элемента 7. Описанное состояние элементов сохраняется до прихода на счетный вход триггера 5 очередного синхроимпульса с выхода формирователя 12 синхроимпульсов, после чего весь цикл повторяется.

Выбрав соответствующий диапазон регулирования частоты генератора 3 и коэффициент деления счетчика-делителя 4 частоты, можно добиться ( при настройке дискретного устройства уп- равлеиия формирования импульса на выходе счетчика-делителя 4) смещенного на любую величину угда сдвига относительно синхроимпульсов и обеспечить плавную регулировку выходного напряжения практически во всем диапазоне сетевого напряжения. Причем при неизменной частоте работы генератора 3 управляющих импульсов угол сдвига выходного импульса счетчика- делителя 4 частоты относительно синхроимпульса будет постоянным, так как коэффициент деления счетчика-делителя 4 неизменный Плавно регулируя частоту генератора управляющих импульсов в пределах, например, от 5-6 МГц до 104- 106 кГц, можно получать практически

любое необходимое напряжение на нагрузке в пределах каждого полупериода сетевого напряжения,

Таким образом, благодаря неизменности коэффициента деления счетчика- делителя достигается симметричность импульсов управления силовыми ключевыми приборами, что обеспечивается и при изменении температуры окружающей среды.

Формула изобретения

Дискретное устройство для управления силовыми ключевыми пpибopa E регулятора напряжения, содержащее источник импульсов управления, форш -- рователь синхроимпульсов, триггер. усилитель управляющих импульсов и два элемента И-НЕ, к первому- входу одного из которых подключен выход одновибратора, отличающее™ с я тем, что, с целью .ньшeния асимметрии управляющих импульсов, оно снабжено регулируемым генератором импульсов, счетчиком-делителем частоты и элементом НЕ, включенным нежру входом усилителя управляющих импульсов и выходом одного элемента И-НЕ;, подключенным к первому входу другого элемента И-НЕ., второй вход которого вместе с вторым входом о.щюго эле- мента И-НЕ подклзочен к выходу ксточншса управления, а выход - к S-входу триггера, счетный вход которого подключен к выходу формирователя синхроимпульсов, а выход - к К входу .счетчика-делителя частоты, счетный

вход которого подключен к выходу ре- гулируемого генератора импульсов, а выход к входу одновибратора.

«7

Фиг. г.

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является уменьшение асимметрии управляющих импульсов в широком температурном диапазоне. Устройство состоит из регулируемого генератора 3 управляющих импульсов, счетчика-деет-ггеля 4 частоты, одновибратора 6, двух эле- ментов 2И-НЕ 7 и 8, элемента НЕ 10, усилителя I1 управляющих импульсов, формирователя 12 синхроимпульсов, триггера 5. Особенностью устройства является обеспечение строгой симметрии управляющих импульсов. Это достигается благодаря обеспечению формирования в каждую полуволну импульса управления с помощью одних и тех же элементов схемы: генератора 3 управляющих импульсов, счетчика-делителя 4 частоты и одновибратора 6, 2 ило 2 к ш