Устройство для управления статическим преобразователем частоты Советский патент 1990 года по МПК H02M7/48 

Фиг.1

Изобретение относится к преобразовательной технике, и может быть использовано в электротермических установках с высокой частотой питания.

Цель Изобретения - повышение точ- ности стабилизации выходного напряжения.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы устрой- :ства.

Устройство содержит делитель частоты 1, вход которого соединен с выходом задающего генератора 2, первый выход делителя частоты соединен :с первыми входами элемента ИЛИ-НЕ 3 :и элемента И-НЕ 4, второй вход дели- ;теля частоты 1 соединен с вторыми входами элемента ИЛИ-НЕ 3, элемента И-НЕ 4, входом элемента НЕ 5 и входом генератора пилообразного напряжения 6, выход которого подключен к первому входу первого блока сравнения 7 и первому входу второго блока сравнения 8 через последовательно соединенные инвертирующий усилитель 9 с единичным коэффициентом усиления и сумматор 10, второй вход сумматора предназначен для подключения источника опорного напряжения, выход первого блока сравнения подключен к второму входу первого элемента И 11, пер- вьй вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ 4, а выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 12, второй вход которого объединен с вторым входом второго элемента И 13 и подключен к выходу элемента НЕ, выход первого элемента ИЛИ предназначен для подкпю чения к первому инвертору 14 высокой частоты через формирователь 15 импульсов, первый вход второго элемент И 13 соединен с выходом второго элемента ИЛИ 16, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, а выход предназначен для подключения К второго инвертору 17 высокой частоты через второй формирователь 18 импульсов, датчик напряжения 19 предназначен для подключения к объединенным выходам инверторов высокой частоты и нагрузке 20, выход датчика 19 напряжеадяя соединен с вторыми входами блоков 7 и 8 сравнения.

Устройство работает в соответстви с временными диаграммами, приведенны0

5

0

5

ми на фиг. 2. Задающий генератор 2 формирует импульсы прямоугольной формы с периодом, равным 0,25 Т,. где Т - период выходной частоты (фиг,2а). Эти импульсы поступают на делитель частоты 1, имеклций на выходах частоты 2f и f (фиг.26,в). На выходе 2f формируются импульсы с периодом следования 0,5 Т, а на выходе f с периодом следования Т. Эти импульсы поступают на входы элементов НЕ 5, И-НЕ 4 и ИЛИ-НЕ 3, на выходе которых формируются импульсы (фиг.2г,д,е). По заднему фронту импульса частоты f запускается генератор пилообразного напряжения (фиг.2ж). Сигнал генератора пилообразного поступает на первый вход первого блока 7 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с датчика 19 напряжения. На вькоде первого блока 7 сравнения (фиг.2а) вырабатывается импульсный сигнал, обнуляющийся в момент, когда сигнал генератора пилообразного напряжения превышает значение сигнала датчика 19 напряжения. По заднему фронту импульса частоты f обнуляется сигнал генератора пилообразного напряжения. При изменении напряжения на выходе датчика 19 напряжения меняется длительность импульса на выходе блока 7, Первые элементы И 11 и ИЛИ 12 ограничивают диапазон изменения длительности импульса с выхода блока 7 в пределах 0-0,25 Т. Импульс с первого элемент та ИЛИ 12 поступает на формирователь 15 импульсов, которьй формирует импульсы управления инвертором 14 высокой частоты. Для второго инвертора 17 высокой частоты используется другой тракт формирования импульсов управления. Инвертор 9 производит изменение знака сигнала генератора пилообразного напряжения (фиг.2,и). С блока 9 сигнал поступает на аналоговый сумматор на второй вход которого подается опорное напряжение смещения, что приводит к изменению постоянной составляющей выходного сигнала сумматора (фиг.2,к), поступающего на второй блок 8 сравнения, формирующий в зависимости от сигнала датчика 19 напряжения импульсы (фиг.2,л). Вторые элементы И 13 и ИЛИ 16 ограничивают диапазон изменения длительности импульса в пределах 0-0,25 Т. По зaднe ry фронту импульса

0

5

0

0

5

на выходе блока 16 блок 18 формирует импульсы управления, подаваемые на тиристоры. Изменение сигнала датчика напряжения 19 приводит к изменению фазового угла рассогласования симметрично относительно сигнала (фиг.2 г). При этом суммарный диапазон изменения регулирующего воздействия составляет 0-0,5 Т. При нулевом регулирующем воздействии напряжение на нагрузке максимально, при 0,5 Т - равно нулю.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет повысить точность стабилизации выходного напряжения примерно в два раза, что обусловлено симметричным воздействием на двухмостовой инвертор и меньшим перерегулированием при изменении параметров нагрузки или воздействии внешних факторов. Кроме того, примерно в два раза повышается скорость изменения выходных параметров.

Формула изобретения

Устройство для управления статическим преобразователем частоты, состоящим из ддух инверторов высокой частоты, работающих на общую нагрузку, содержащее делитель частоты, вход которого соединен с выходом задающего генератора, первый выход делителя частоты соединен с первыми входами элемента ИЛИ-НЕ и элемента И-НЕ, второй выход делителя частоты соединен с вторыми входами элемента ИЛИ-НЕ и элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента

10

15

ИЛИ, выход которого предназначен для подключения к первому инвертору высокой частоты через первый формирователь импульсов, второй формирователь импульсов, выход которого предназначен для подключения к второму инвертору высокой частоты, датчик напряжения, вход которого предназначен для подключения к объединенным выходам инверторов высокой частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации выходного- напряжения, в устройство введены генератор пилообразного напряжения, вход которого соединен с вторым выходом делителя частоты, а выход соединен с входом инвертирующего усилителя и первьм входом первого 20 блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу датчика напряжения, а выход -.к второму входу первого элемента И, выход инвертирующего усилителя подключен к первому входу сумматора, второй вход сумматора предназначен для подключения источника опорного напряжения, выход сумматора подключен к первому входу второго блока- сравнения, второй вход которого подключен к выходу датчика напряжения, а выход - к первому входу второго элемента И, второй вход которого объединен с вторым входом первого элемента ШШ и через элемент НЕ подключен к второму выходу делителя частоты, выход второго элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, а выход - к второму формирователю импульсов.

5

0

5

«/ if

п п п п п п

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения - повышение точности стабилизации выходного напряжения. Устройство содержит делитель (Д) 1 частоты, вход Д 1 соединен с выходом задающего генератора (Г) 2. Первый выход Д 1 соединен с входами элемента ИЛИ-НЕ 3 и элемента И-НЕ 4. ВТОРОЙ ВЫХОД Д 1 СОЕДИНЕН С ВХОДОМ ЭЛЕМЕНТА НЕ 5 и входом Г 6 пилообразного напряжения. Выход Г 6 соединен с первым входом первого блока (Б) 7 сравнения и первым входом второго Б 8 сравнения через последовательно соединенные инвертирующий усилитель 9 и сумматор 10. Выход первого Б 7 подключен к второму входу первого элемента И 11, первый вход которого подключен к элементу И-НЕ 4. ВЫХОД ПЕРВОГО ЭЛЕМЕНТА И 11 СОЕДИНЕН С ПЕРВЫМ ВХОДОМ ПЕРВОГО ЭЛЕМЕНТА ИЛИ 12. ВТОРОЙ ВХОД ЭЛЕМЕНТА ИЛИ 12 объединен с вторым входом второго элемента И 13. Выход элемента И 13 соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 16. 2 ил.

г

ж J

(L

f- г

к. л

3±1

Фиг. 2

Iг

Ы±L

fc