Устройство для управления инвертором напряжения с выходным трансформатором Советский патент 1992 года по МПК H02M7/48 

сл

с

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в преобразовательной технике. Целью изобретения является упрощение устройства и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит управляемый делитель частоты, три RS-триггера 8,10,11, дешифратор 9, генератор 5, счетчик 6. Устройство позволяет обеспечить требуемую точность и дискретность регулирования выходного напряжения инвертора, полный цикл перемаг- ничивания выходного трансформатора и осуществить цифровое управление инвертором напряжения 2 ил.

и

Фиг. 1

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в преобразовательной технике.

Известно устройство для управления инвертором напряжения с выходным транс- форматором, вторичная обмотка которого подключена через выпрямитель к нагрузке, содержащее генератор, выходом соединенный через элемент НЕ с первым входом первого элемента И, последовательно соединенные кольцевой счетчик и одновиб- ратор, выход которого соединен со сбрасы- вающим входом интегратора, два нуль-органа, выходами соединенные с входами элемента ИЛИ, выход которого под- ключей к второму входу первого элемента И, счетный триггер, соединенный входом с выходом первого элемента И и первыми входами второго и третьего элементов И, а выходами - с вторыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых предназначены для подключения к управляющим входам инвертора, блок уставки, выходом соединенный с вторым входом первого и второго нуль-органов, первые входы которых подключены к выходу интегратора, блок смещения, выход которого подключен к третьему входу второго нуль- органа, кроме того, вход кольцевого счетчика соединен с выходом генератора.

Недостатками устройства являются сложность и невысокие функциональные возможности по обеспечению управления.

Цель изобретения - упрощение устройства и расширение функциональных воз- можностей.

Эта цель достигается тем, что в устройство для управления инвертором напряжения с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого подключена че- рез выпрямитель к нагрузке, содержащее последовательно соединенные генератор и счетчик, дополнительно введены управляемый делитель частоты, три RS-триггера и дешифратор, первый и второй выходы кото- рого подключены соответственно к S-входу и R-входу второго RS-триггера, а третий и четвертый выходы дешифратора подключены к S-входу и R-входу третьего RS-триггера, выходы второго и третьего RS-триггеров предназначены для подключения к управляющим входам инвертора, выход первого RS- триггера соединен с входом установки в О счетчика, выходы которого подключены к входам дешифратора, выход генератора подключен к входам счетчика и управляемого делителя частоты, выход которого соединен с S-входом первого RS-триггера, подключенного R-входом к четвертому выходу дешифратора.

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

Устройство для управления инвертором напряжения с выходным трансформатором (фиг. 1) содержит выпрямитель 1, входом подключен к трансформатору 2, первичной обмоткой соединенному с инвертором 3 напряжения. Последний полюсами соединен с источником 4 (например, аккумулятор). Последовательно соединенные генератор 5 и счетчик 6, управляемый делитель 7 частоты, RS-триггеры 8, 10, 11 и дешифратор 9, первый и второй выходы которого подключены соответственно к S-входу и R-входу RS-триггера 10. Третий и четвертый выходы дешифратора 9 подключены к S-входу и R-входу RS-триггера 11. Выходы RS-триггеров 10 и 11 предназначены для подключения к управляющим входам инвертора 3. Выход RS- триггера 8 соединен с входом установки в О счетчика 6, выходы которого подключены к входам дешифратора 9. Выход генератора 5 подключен к входам счетчика 6 и управляемого делителя 7 частоты, выход которого соединен с S-входом RS-триггера 8, подключенного R-входом к четвертому выходу дешифратора 9.

Счетчик 6, дешифратор 9 и триггеры 8, 10, 11 образуют распределитель импульсов. Управляемый делитель 7 частоты удобно выполнить в виде последовательно соединенных делителя 12 с переменным коэффициентом деления и неуправляемого делителя 13.

Устройство преобразует нерегулируемое напряжение постоянного тока источника 4 в постоянное регулируемое на выходе.

Генератор 5 вырабатывает импульсы прямоугольной формы (фиг. 2а), частота следования которых равна: f3r Kfp, где К - коэффициент деления счетчика 6; fp - рабочая частота инвертора 3. Эти импульсы поступают на счетные входы счетчика 6 и управляемого делителя 7 частоты, коэффициент деления которого устанавливается сигналом 14 управления, представленном в виде параллельного двоичного кода. Импульсы (фиг. 26) с выхода управляемого делителя 7 частоты поступают на S-вход триггера 8.

В исходном состоянии триггеры 8,10,11 находятся в нулевом состоянии и на их прямых выходах присутствуют сигналы О. Это приводит к тому, что по установочному R- входу счетчик 6 удерживается в нулевом состоянии, а сигналы управления на входе инвертора 3 отсутствуют.

С приходом импульса (фиг. 26) триггер 8 устанавливается в состояние 1, а следовательно, со счетчика 6 снимается запрет на подсчет импульсов (фиг. 2а), поступающих с генератора 5. Состояние счетчика 6 контро- лируется дешифратором 9, на выходе которого формируются сигналы (фиг. 2г,д,е,ж), управляющие триггерами 10 и 11.

При счете, равном одному, на первом выходе дешифратора 9 (фиг. 1) появится сиг- нал 1 (фиг. 2г), который установит триггер 10 в состояние 1.

При счете, равном трем, на втором выходе дешифратора 9 (фиг. 1) появится сигнал 1 (фиг. 2д), который установит триггер

10в состояние О.

При счете, равном четырем, на третьем выходе дешифратора 9 (фиг. 1) появится сигнал 1 (фиг. 2е), который установит триггер

11в состояние 1.

Когда счет станет равным шести, на четвертом выходе дешифратора 9 (фиг. 1) появится сигнал 1 (фиг. 2ж), который установит триггеры 8 и 11 в состоянии О и цикл работы инвертора будет закончен.

С изменением значения кода 14 регулирования (изменяется коэффициент деления управляемого делителя 7 частоты) будет изменяться период поступления импульсов (фиг. 26) с выхода делителя 7 частоты, что приводит к регулированию паузы (Тп) между двумя циклами (фиг. 2з) работы инвертора 3. Тп T3rNi, где Таг - период поступления импульсов с генератора 5; N, - переменный коэффициент деления делителя 12 (макси- мальное значение N, выбирается равным

NMBKC (имакс/имин - 1)К); Умакс. UMHH МЭК- симальное и минимальное значения действующего напряжения на выходе инвертора.

Для обеспечения работы трансформатора 2 по полному циклу следует выбрать коэффициент деления неуправляемого делителя 13 равным или кратным К

Сформированные таким образом сигналы в виде 1 с прямых выходов RS-тригге- ров 10 и 11 поступают на инвертор 3, выполненный по двухтактной схеме, и на выходе трансформатора 2 будут образованы знакопеременные импульсы (фиг. 2з).

Таким образом, введение в устройство дополнительно управляемого делителя частоты, трех RS-триггеров, дешифратора и новых связей позволяет упростить устройство и расширить функциональные возможности за счет обеспечения цифрового управления, при обеспечении требуемой точности, линейности регулирования выходного напряжения инвертора и перемагничивания выходного трансформатора и перемагничивания выходного трансформатора по полному циклу.

Формула изобретения

Устройство для управления инвертором напряжения с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого подключена через выпрямитель к нагрузке, содержащее последовательно соединенные генератор и счетчик, отличающееся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, в него введены управляемый делитель частоты, три RS- триггера и дешифратор, первый и второй выходы которого подключены соответственно к S-входу и R-входу второго RS-триггера, третий и четвертый выходы дешифратора подключены к S-входу и R-входу третьего RS-триггера, выходы второго и третьего RS- триггеров предназначены для подключения к управляющим входам инвертора, выход первого RS-триггера соединен с входом установки в О счетчика, выходы которого подключены к входам дешифратора, выход генератора подключен к входам счетчика и управляемого делителя частоты, выход которого соединен с S-входом первого RS- триггера, подключенного R-входом к четвертому выходу дешифратора.

I I I I I I I I I I I I I I I I I | i i i i i t

n

n

n

Ж

и

и

n

Фиг. 2