Цифровое фазосдвигающее устройство Советский патент 1993 года по МПК H02M1/08 

Vutf

vj

00

VI w

8

со

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно устройствам, предназначенным для управления углом регулирования мощных вентильных преобразователей.

Известно цифровое устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее, нуль-орган и генератор тактовых импульсов, выходы которых соединены с входами счетчика тактовых импульсов, формирователь выхбдных импульсов, многоразрядный комбинационный сумматор, первые входы которого служат для подачи инверсного кода заданного угла регулирования, вторые входы подключены к выходам счетчика тактовых импульсов, а выход сумматора соединен с входом формирователя выходных импульсов.

Устройство обладает повышенной надежностью при скачкообразном изменении заданного угла регулирования.

Однако в этом устройстве возможны многократные срабатывания в случае, если за интервал регулирования, после сброса счетчика, задание угла претерпевает несколько скачкообразных, изменений, а так- же возможны ложные срабатывания при переходных процессах в счетчике,

Известно цифровое фазосдвмгающее устройство, взятое в качестве прототипа, содержащее счетчик, цифровой компаратор, один вход которого соединен с выходом счетчика, а другой вход является входом цифрового задания угла регулирования, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом цифрового компаратора и выходом генератора тактовых импульсов, формирователь выходных импульсов, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а выход использован в качестве выхода устройства, RS-триггер, выход которого соединен с установочным входом счетчика, S-вход с выходом элемента ИЛИ-НЕ, и нуль-орган, выход которого соединен с R-входом RS-триггера, а вход использован в качестве входа синхронизации устройства.

Устройство позволяет исключить многократно срабатывание в случае, если за интервал регулирования, после сброса счетчика, задание угла претерпевает несколько скачкообразных изменений, а также исключить возможность ложных срабатываний при переходных процессах в счетчике.

Однако, это устройство обладает пониженной надежностью из-за возможности преждевременного сброса счетчика, вызванного случайными, незапланированными, скачкообразными изменениями задания угла в начальных отрезках интервала регулирования, когда число тактовых импульсов на счетном входе счетчика еще не достигло значения числа задания угла, которое оно имело в начале интервала регулиро- вания. Случайные скачкообразные изменения числа на входе устройства цифрового задания угла в начальных отрезках интервала регулирования может вызвать преждевременное прекращение выполнения условия преобладания числа на одном входе цифрового компаратора над числом

на его другом входе. Соответственно, сброс счетчика произойдет преждевременно и отсчитанное им при этом число тактовых импульсов не будет соответствовать первоначальному, запланированному в начале интервала, значению числа задания угла. Соответственно импульс на выходе устройства появится преждевременно и вызовет ложное срабатывание вентильного преобразователя, так как фактический угол

регулирования не будет соответствовать его . запланированному значению в начале интервала регулирования, что ведет к снижению надежности работы устройства.

Таким образом, недостатком известного изобретения является пониженная надежность работы устройства из-за его ложного преждевременного срабатывания, вызванного возможностью случайных скачкообразных изменений задания угла в начальных отрезках интервала регулирования.

Целью изобретения является повышение надежности за счет исключения преждевременного ложного срабатывания путем

введения в устройство буферной памяти в виде многоразрядного D-триггера, позволяющего записывать и поддерживать в сохранности записанный код числа задания угла в течение всего интервала регулированад.

Поставленная цель достигается тем, что цифровое фазосдвигающее устройство, содержащее счетчик, цифровой компаратор, один вход которого соединен с выходом

счетчика, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом цифрового компаратора

и выходом генератора тактовых импульсов, формирователь выходных импульсов, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а выход использован в качестве выхода устройства, RS-триггер, выход которого соединен с установочным входом счетчика, а S-вход - с выходом элемента ИЛИ- НЕ, и нуль-орган, выход которого соединен с R-входом RS-триггера, а выход использован в качестве входа синхронизации устройства, снабжено многоразрядным D-триггеромм, выход которого соединен с другим входом цифрового компаратора, С-вход синхронизации D-триггера соединен с выходом нуль-органа, а информационный D-вход использован в качестве входа цифрового задания угла ре- гулирования устройства,.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие его работу. -

Цифровое фазо.сдвигающее устройство содержит счетчик 1, многоразрядный D- триггер 2 и цифровой компаратор 3, первый и второй входы которого поразрядно соединены соответственно с выходами D-тригге- ра 2 и счетчика 1, генератор тактовых импульсов 4, выход которого соединен со счетным С-входом счетчика 1, элемент ИЛ И- НЕ 5, первый и второй входы которого сое- динены соответственно с выходами цифрового компаратора 3 и генератора 4 тактовых импульсов, формирователь 6 выходных импульсов, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 5, а выход - с выходной шиной устройства, RS-триггер 7, выход которого соединен с установочным R-входом счетчика 1, а S-вход - с выходом элемента ИЛИ-НЕ 5, и нуль-орган 8, выход которого использован в качестве входа синхронизации устройства,.а выход соединен с R-входом RS-триггера 7 и С-входом синхронизации D-триггера 2, информационный D- вход которого использован в качестве входа цифрового задания угла регулирования.

.,

Устройство работает следующим образом. .

На вход нуль-органа 8 подается напряжение синхронизации (фиг. 1 и 2а). При про- хождении этим напряжением нуля в началах интервалов регулирования (в моменты to, тз, te) на выходе нуль-органа 8 формируются импульсы (см. фиг. 1 и 26). Генератор 4 тактовых импульсов создает на счетном входе счетчика 1 тактовые импуль- сы (см. фиг.1 и 26). В начале интервала регулирования импульсов с выхода нуль-органа 8 сбрасывается RS-триггер 7, в результате чего на установочном входе счетчика 1 возникает состояние, соответствующее разре- шению счета. .Счетчик 1 начинает считать с нуля. Счет продолжается до тех пор, пока число тактовых импульсов, поступающих на счетный вход счетчика 1, не достигнет числа, двоичный код которого установлен при

этом на первом входе цифрового компара- тора 3. Двоичный код числа на первый вход цифрового компаратора 3 подается с выхода D-триггера 2, выполняющего функцию буферной памяти. Одновременно, в начале интервала регулирования, .в момент to положительный импульс с выхода нуль-органа 8 подается также на С-вход синхронизации D-триггера 2. Происходит запись информации, соответствующей двоичному коду числа на входе цифрового задания угла регулирования, который при этом подается на информационный D-вход D-триггера 2. С прекращением действия положительного импульса с выхода нуль-органа 8 на С-входе синхронизации D-триггера 2 появляется низкий уровень напряжения, установивший его в режиме хранения записанной информации. Таким образом, в момент to на выходе D-триггера 2 появляется двоичный код числа, соответствующий цифровому заданию угла ОД , поступившему на D-вход D- триггера 2.через вход цифрового задания угла в момент ь(см. фиг.2г). По достижении числом передних фронтов тактовых импульсов на счетном входе счетчика 1 величины, равной числу на выходе D-триггера 2, т.е. числу, соответствующему цифровому заданию угла о& (см. фиг.2г, момент ti), условие преобладания числа на первом входе цифрового компаратора 3 над числом на его втором входе перестанет выполняться, что приведет к исчезновению логической единицы на его выходе (см. фиг.2д), В момент t2, по истечении длительности тактового импульса с номером, равным числу на входе цифрового задания угла в начальный момент to, на двух входах элемента ИЛИ-НЕ 5 возникнут сигналы логического нуля, что- приведет к появлению сигнала логической единицы на его выходе. В результате этого сработает формирователь 6 выходных импульсов и на выходе устройства появляется импульс (см. фиг.2е, момент т.2). Одновременно в момент t2 под воздействием сигнала логической единицы с выхода элемента ИЛИ-НЕ 5 сработает RS-триггер 7. Срабатыванием RS-триггера 7 происходит сброс счетчика 1 и запрещение дальнейшего счета вплоть до поступления очередного импульса с выхода нуль-органа 8 (см. фиг.2а, б, момент ts).

На протяжении всего интервала регулирования возможны случайные скачкообразные изменения кода числа на входе цифрового задания угла регулирования. Однако эти изменения не будут влиять на записанную в D-триггере 2 информацию, так как, записывая в начале интервала регулирования, а именно в момент to, t3, te, информацию, соответствующую коду числа, имеющемуся в тот момент на входе цифрового задания угла регулирования, Ь-триггер 2 по истечении длительности импульса с выхода нуль-органа 8 переходит в режим хранения и остается в таком положении .вплоть до поступления очередного импульса с выхода нуль-органа 8 на его С-вход синхронизации. С началом нового интервала регулирования под воздействием выходного импульса нуль-органа 8 вновь происходит запись двоичного кода числа задания угла регулирования. Если при этом указанное число на входе цифрового задания угла регулирования принимает другое значение (см, фиг,2г)

-с& (из технологического соображения, когда необходимо изменить величину угла регулирования мощных,, тиристоров вентильного преобразователя), в буферную память D-триггера 2 записывается соответствующая информация, которая сохраняется до начала очередного интервала регулирования (момент te) и т.д. Таким образом, использованием буферной памяти D- триггера за весь интервал регулирования обеспечивается сохранность записанной информации о коде числа задания угла регулирования от внешних случайных воздействий, способных изменить код числа на входе цйфроврго задания угла в течение данного интервала регулирования. Этим предотвращается возможность многократного срабатывания после сброса счетчика 1, а также преждевременный сброс последнего, не достигая при этом на его счетном

входе заданного числа тактовых импульсов, предусмотренного с начала интервала регулирования. Исключение возможности преждевременного сброса счетчика 1 исключает возможность преждевременного появления импульса на выходе устройства и, рледова- тельно, ложного его срабатывания. .

Форму ла изобретения

Цифровое фазосдвигающее устройство,

содержащее генератор тактовых импульсов,

выходом подключенный к счетному входу

счетчика и к одному входу элемента ИЛИНЕ, другой вход которого подключен к выходу цифрового компаратора; один вход которого подключен к выходу счетчика, установочный вход которого подключен к выходу триггера, R-вход которого подключен к выходу нуль-органа, вход которого использован в качестве входа синхронизации устройства, при этом S-вход триггера подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ и входу формирователя выходных импульсов, выход которого использован в качестве выхода устройства, отличающееся тем,. что, с целью повышения надежности работы путем исключения ложного срабатывания устройства, оно снабжено многоразрядным D-триггером, выход которого соединён поразрядно с другим входом цифрового компаратора, С-вход синхронизации соединен с выходом нульчфгана, а информационный D-вход использован в качестве входа цифрового задания угла регулирования устройства.. :

Изобретение позволяет повысить надежность работы за счет введения в него буферной памяти в виде многоразрядного D-триггера, позволяющей записывать и поддерживать в сохранности и записанный код числа цифрового задания угла в течение всего интервала регулирования. Устройство содержит счетчик 1, многоразрядный D- триггер 2, цифровой компаратор 3, генератор 4 тактовых импульсов, элемент ИЛИ-НЕ 5, формирователь 6 выходных импульсов, RS-триггер 7, нуль-орган 8. вход которого является входом синхронизации устройства, а выход соединен с R-входом RS-тригге- ра 7 и С-входом синхронизации D-триггера 2, информационный D-вход которого является входом устройства цифрового задания угла регулирования. 2 ил. ел С