Цифровое устройство для управления многофазным импульсным преобразователем Советский патент 1992 года по МПК H02M7/537 

Фиг.1

Изобретение относится к электро- технике, и может быть использовано для управления многофазными преобразователями, обеспечивающими импульсное регулирование постоянного напряжения.

Известен многофазный импульсный преобразователь, система управления которым обеспечивает регулирование (стабилизацию) выходного напряжения и содержит генератор синхроимпульсов, m широтно-импульсных моду- ляторов, делитель частоты, сдвиговый регистр, цепи обратной связи. Недостатком данного устройства является жесткость допусков на параметры модуляторов, влияющих на симметрию управляющих импульсов и, следовательно, качество выходного напряжения преобразователя.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для упраЪ- пения транзисторным преобразователем содержащее задающий генератор, через счетчик тактовых импульсов подключенный к входам дешифратора кода начального состояния счетчика, дешифратора кода предельно допустимой длительности импульсов управления и блока сравнения кодов, вторые входы которого через реверсивный счетчик соединены с выходом задатчика кодов длительности импульсов управления. Выход дешифратора кода предел-ьно допустимой длительности импульсов управления соедине-н с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения кодов, а выход - к первому входу RS-триггера, вторым входом соединенного с выходом дешифратора кода начального состояния счетчика. Выход .RS-триггера через предварительный усилитель связан с входом транзисторного ключа.

Недостатком устройства являются невысокие функциональные возможности по обеспечению управления.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения широтного и частотно-импульсного управления.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее задающий генератор, последовательно соединенные счетчик и дешифратор, выходами подключенный к S-входам КЗ-триггеров, выходы которых предназначены для под

ключения к управляющим входам m силовых транзисторов, где m - число фаз многофазного импульсного преобра- . зователя, дополнительно введен первый| управляемый делитель частоты и блок широтной модуляции, выполненный в виде m управляемых делителей частоты, счетные входы всех управляемых де- лителей частоты подключены к выходу задающего генератора, выход первого управляемого делителя частоты подключен к входу вышеупомянутого счетчика, а выходы управляемых делителей

частоты блока широтной модуляции подключены к R-входам соответствующих RS-триггеров, выходы которых подключены к их .установочным входам.

На фиг. 1 приведена Лункциональ0 ная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Цифровое устройство для управления многофазным импульсным преобразо5 вателем (фиг.1) содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, первый управляемый делитель 2 частоты, счетчик 3 и дешифратор , выходами подключенный к S-входам RS- триггеров 5, выходы которых предназначены для подключения к управляющим входам m силовых транзисторов 6, где m - число фаз многофазного импульсного преобразователя, блок 7 широтной модуляции, выполненный в виде m

5 управляемых делителей 8 частоты, счетные входы которых подключены к выходу задающего генератора 1. Выходы управляемых делителей 8 частоты блока 7 широтной модуляции подключены к R-входам соответствующих RS-триггеров 5, выходы которых подключены к их установочным входам.

Устройство работает следующим образом.

5 Задающий генератор 1 вырабатывает импульсы прямоугольной формы (фиг.2а) частота следования которых равна:

0

0

KNM««fMOicc;

а где К

N

мин

5

коэффициент деления счетчика 3;

минимальное значение irepe- менного коэффициента деления делителя 2 частоты} максимальная рабочая часто та многофазного импульсно- ного преобразователя. Эти импульсы поступают на счетные входы управляемых делителей 2 и

-маке

5

коэффициент деления кото

8 частоты, рых устанавливается соответствующим сигналами 9 и 10 управления, представленными в виде параллельных двоичных кодов. Импульсы (фиг.26) с выхода управляемого делителя 2 частот подсчитываются счетчиком 3, состояние которого контролируется дешифратором Ь.

В исходном состоянии каждый RS- триггер 5 находится в нулевом состоянии и с его прямого выхода снимается сигнал логического О, который удерживает по установочному R-входу соответствующий управляемый делител Ј частоты в нулевом состоянии. Кроме того, этот сигнал закрывает соответствующий силовой транзистор 6.

В процессе работы счетчика 3 на m-выходах дешифратора k последовательно появляется (фиг.2в,г) сигнал логической 1, который поочередно устанавливает соответствующий гер 5 по S-входу в единичное состояние, о чем свидетельствует появление логической 1 на их прямых выходах. При этом в той же последовательности происходит открывание силовых транзисторов 6 и снятие с управляемых делители 8 частоты запрета на подсчет импульсов, поступающих с задающего генератора-1. Во время работы управляемых делителей 8 частоты на их выходах появляются прямоугольные импульсы (фиг.2е,з), которые, воздействуя на соответствующие триггеры 5, возвращают их по R-входу к входу в исходное нулевое состояние (фиг.2д,ж), что приводит к запиранию соответствующих силовых транзисторов 6.

Длительность прямоугольных импульсов (фиг.2д,ж), формируемых на прямых выходах RS-триггеров 5« а следовательно, и на выходах силовых транзисторов 6, равна

0

М

Тггм

период следования импульсов задающего генератора 1; переменный коэффициент деления делителя 8 частоты (максимальное значение Н выбирается равным

-S

ЛЛО КС г

/Т4ГЬ

длвкс1

предельно допустимая длительность импульсов силовых транзисторов 6.

При изменении сигнала 9 управпения (изменяется коэффициент деления управляемого делителя 2 частоты) изме- няется период поступления импульсов J с выхода делителя 2 частоты, а следовательно, осуществляется частотно- импульсное регулирование значения напряжения на выходе многофазного

0 импульсного преобразователя,

С изменением значения сигнала 10 управления (изменяется коэффициент деления управляемых делителей 8 частоты) изменяется длительность импуль5 сов--на выходе силовых транзисторов 6, а следовательно, осуществляться широтно-импульсное регулирование значения напряжения на выходе многофазного импульсного преобразователя.

0

I

5

0

Таким образом, введение в устройство дополнительно первого управляемого делителя частоты и блока широтной модуляции позволяет осуществить независимое частотно-импульсное и широтно-импульсное регулирование выходного напряжения многофазного импульсного преобразователя, что дает возможность построить более сложные системы с цифровой коррекцией величины выходного напряжения, расширить диапазон линейного регулирования за счет более низкого выходного напряжения путем двухзонного регулирования: частотное - до частоты, соответствую

5 щей нижнему пределу выходного напряжения при номинальной нагрузке, а дальше - широтно-импульсное , за счет увеличения числа фаз и равномерного распределения в периоде начальной

0 фазы, уменьшить пульсацию выходного напряжения многофазного импульсного преобразователя.

Формула изобретения

Цифровое устройство для управления многофазным импульсным преобразователем, содержащее задающий генератор, последовательно соединенные счетчик и дешифратор, выходами подключенный к S-входам RS-триггеров, выходы которых предназначены для подключения к управляющим входам ю силовых транзисторов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения широтного и частотно-импульсного управления, оно

снабжено первым управляемым дели- телем частоты и блоком широтной модуляции, выполненным в виде Л управляемых делителей частоты, счетные входы всех управляемых делителей „ частоты подключены к выходу задающего генератора, выход первого уп17359908 .

равляемого делителя частоты подключен к входу упомянутого счетчика, а выходы m управляемых делителей частоты блока широтной модуляции подключены к R-входам соответствующих RS-триггеров, выходы которых подключены к их установочным входам.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано в многофазных импульсных регуляторах напряжения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения ч 3 4/ широтного и частотно-импульсного управления. Цифровое устройство для управления многофазным импульсным преобразователем содержит задающий генератор 1, последовательно соединенные счетчик 3 и дешифратор , выходами подключенный к входам триггеров 5. Предлагаемое устройство снабжено управляемым делителем 2 частоты и блоком / широтной модуляции, выполненным в виде управляемых делителей 8 частоты. Выход первого управляемого делителя 2 частоты подключен к входу счетчика 3. Выходы триггеров 5 подключены к установочным входам управляемых делителей 8- частоты. Независимое частотно-импульсное и широтно-импульсное регулирование обеспечивает цифровую коррекцию выходного напряжения,;уменьшает его пульсации. г IB ч со СП ;о со