Устройство для контроля системы управления вентильного преобразователя Советский патент 1993 года по МПК H02H7/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах защиты и управления вентильных преобразователей.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности и надежности.

Технический эффект предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство имеет более высокую точность контроля параметров импульсов управления и надежность в работе за счет исключения ложного срабатывания при качественном импульсе

управления и несрабатывании при некачественном импульсе управления.

Предлагаемое устройство представлено на фиг. 1 - 4; на фиг. 5 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит фильтр 1 и диодный элемент 2, входы которых соединены между собой и образуют второй пход устройства, несимметричный формирующий триггер 3, входом соединенный с выходами фильтра 1 и диодного элемента 2, и блока фиксации временного несовпадения импульсов А, второй вход которой соединен с выходом несимметричного формирующего триггера 3, а первый вход является первым входом устройства. Фильтр 1 выполнен в виде Т-образного RC-фильтра низкой частоты, причем диод 2 (диодный элемент) анодом соединен с входом, а катодом - с выходом фильтра 1..

Несимметричный формирующий триггер 3 выполнен в виде резистора 5, ключа 6 (униполярный транзистор), компаратор 7, выходом соединенного с управляющим входом ключа 6, первого 8 и второго 9 источников опорного напряжения (выполнены, например, по схеме рис. 5.14 на стр. 307 литературы: Забродин 10, С. Промышленная электроника: Учебник для вузов - М. Высш. школа. 1982, 496 с., ил.) выходами соединенных через резистор 5 и ключ 6, соответственно, с неинвертирующим входом компаратора 7. инвертирующий вход и выход которого являются входом и выходом, соответственно, несимметричного формирующего триггера. Блок фиксации временного несовпадения импульсов 4 (фиг. 4) выполнен в виде логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10. формирователя импульсов по фронту и спаду 11 (см. рис. 56 на стр. 108 литературы: Гутиков В. С. Интегральная электроника в измерительных приборах. Л., Энергия, 1974), RC-фильтра низкой частоты 12 (может быть выполнен по схеме фильтра 1), RS-триггера 13 и логического элемента И 14, инверсным вход которого соединен с выходом логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, неинверсный вход - с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду 11 и выход - через RC-фильтр низкой частоты 12 с входом установки в 1 RS-триггера 13, причем первый и второй входы блока фиксации временного несовпадения импульсов соединены, соответственно, с точкой соединения входа формирователя импульсов по фронту и спаду 11 и первого входа логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 и с вторым уходом логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10.

0

0

0

Работа устройства заключается в следующем. На вход 1 и вход 2 устройства поступают, соответственно, с входа и выхода выходного каскада системы управления (не показан) импульсы управления (временные диаграммы И вход 1 и И вход 2 показаны на фиг. 5). Импульс управления И вход 1 имеет прямоугольную форму. Импульс управления И вход 2 представляет собой, как. было отмечено ранее, пачку коротких импульсов, пер-, вый из которых является форсировкой. а остальные - заполнением. Импульс управления И вход 2 поступаетчэрезпараллельно соединенные фильтр 1 и диод 2 на вход

5 несимметричного формирующего триггера 3. Диод 2 обеспечивает передачу форсиров- ки без искажения, а фильтр 1 сглаживает узкие провалы импульса управления И вход 2 (см/временную диаграмму И 1, 2). Несимметричный формирующий триггер 3 имеет два порога срабатывания по напряжению И 8 и И 9, которые задаются источниками опорного напряжения 8 и 9. Эти напряжения И 8 и И 9 подаются на инвертирующий

5 вход компаратора 7, соответственно, через резистор 5 (служит для исключения взаимного влияния источников опорного напряжения 8 и 9) и ключ 6. который управляется напряжением с выхода компаратора 7. Преобразованный импульс управления И 1,2с выходов параллельно соединенных фильтра 1 и диода 2 поступает на неинвертирующий вход компаратора 7. который формирует сигнал 1 (временная диаграмма И 7) в мо5 мент достижения напряжения И 8 источника опорного напряжения 8 и замыкает ключ 6, при этом устанавливает новый порог срабатывания И 9, настраиваемый источником опорного напряжения 9 по величине запол0 н ения импульса управления И вход 2 (временные диаграммы И 1.2 и И 3). Если форсировка и заполнение импульса управления И вход 2 имеют значения не ниже минимально допустимых, то на выходе не5 симметричного формирующего триггера 3 формируется прямоугольный импульс И 3 (временная диаграмма И 3, показанная сплошной линией), имеющий лишь минимальный сдвиг по времени относительно

0 импульса управления И вход 1, обусловленный инерционностью срабатывания выходного каскада системы управления и несимметричного формирующего триггера Зс фильтром 1 и диодом 2 на входе. Импульс

5 управления И вход 1 импульс с выхода несимметричного формирующего триггера 3 поступают в блок фиксации временного несовпадения импульсов 4, где (фиг. 4) поступают на вход логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, которая в моМент несовпадения этих импульсов по времени формирует логический сигнал 1. По фронту и спаду импульса управления И вход 1 формирователем 11 формируются короткие импульсы, которые блокируют в логиче- 5 ской схеме Л импульсы несовпадения с

выхода логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, обусловленные выше указанной задержкой, так, что на выходе логического элемента И формируется логический сигнал 10 О. Однако, из-за нестабильности форми- рования импульсов на выходе логического

элемента И 14 все же возникают очень короткие импульсы в виде помех, которые не пропускаются на в х о д R S -т р и г- 15 г е р а 1 3 R С-фильтром 12. Для повышения надежности, обычно, в вы- .. ходных каскадах системы управления реа- л.изуют принципы формирования заполнения импульсов управления после 20 окончания форсировки. Заполнению всегда предшествует форсировка, являющаяся причиной возникновения заполнения. Как показывает практика,.появление некачественных импульсов управления выражается 25 в следующем: снижение уровяя (исчезновение) форсировки или заполнения из-за снижения напряжения питания собственных нужд, ухудшение электроконтактных соединений, изменение параметров или выход из 30 строя элементов выходных каскадов и т. д., появление дополнительных импульсов заполнения из-за самовозбуждения выходного каскада. При генерации выходным каскадом дополнительных импульсов за- 35 полнения (см. часть временной диаграммы И вход 2, показанной пунктирной линией) на выходе несимметричного формирующего триггера 3 формируется дополнительный участок импульса, показанный на времен- 40 ной диаграмме 14 3 (фиг. 5) пунктирной линией. В результате значительного несовпадения импульса с выхода несимметричного формирующего триггера 3. и импульса управления И вход 1 на выходе 45 логического элемента-И 14 формируется длительный импульс (см: временную диаграмму И 14, показанную пунктирной линией), который поступает через ПС-Фильтр 12 на S-вход RS-триггера 13 и устанавливает 50 его в Г.

Этот сигнал сигнализирует о неработос- I пособности выходного каскада системы уп- :;s равления. Если величина заполнения импульса управления И вход 2 меньше ми- 55 .нимально допустимой, которая задается напряжением И 9 от источника опорного напряжения 9, то на выходе несимметричного формирующего триггера 3 будет формироваться импульс только на время длительности форсировки, что также зафиксируется RS-триггером 13 как неработоспособность выходного каскада системы управления. При снижении форсировки до величины, меньшей, напряжения И 8 источника опорного напряжения 8, на выходе несимметричного формирующего триггера 3 будут отсутствовать импульсы в любом случае, что зафиксируется RS-триггером 13 схемы блока временного несовпадения импульсов 4. Таким образом, устройство формирует сигнал неисправности выходного каскада системы управления в случаях исчезновения или снижения ниже минимально допустимой величины форсировки или заполнения, и появления на выходе выходного каскада лишних импульсов заполнения (при самовозбуждении).

Формул а изо бретени я

1. Устройство для контроля системы управления вентильного преобразователя, содержащее преобразователь уровня и блок фиксации временного несовпадения импульсов, первый вход которого соединен с выходом преобразователя уровня, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности, введен фильтр и диодный элемент, а преобра- зователь уровня выполнен в виде несимметричного формирующего триггера, причем диодный элемент подключён параллельно фильтру, выход фильтра подключен к входу преобразователя уровня, вход фильтра использован в качестве первого входа устройства, а второй вход и выход блока фиксации временного несовпадения импульсов использованы, соответственно, в качестве второго входа и выхода устройства. .

2. Устройство по п. 1, отличаю щее- с я тем, что несимметричный формирующий триггер выполнен в виде триггера Шмитта.

3. Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что несимметричный формирующий триггер выполнен в виде резистора, ключа, компаратора, первого и второго источников опорного напряжения, причем первый вход и выход компаратора использованы в качестве входа и выхода несиммерйчного фор-. мирующето триггера, второй вход Компаратора подключен к выходу первого источника опорного напряжения через резистор, а к выходу второго источника опорного напряжения - через -ключ, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора. . ..„.,. - - - фи&.1

Устройство содержит фильтр и диод, входы которых соединены между собой и образуют второй вход устройства, несимметричный формирующий триггер, входом соединенный с выходами фильтра и диодного элемента, и блок фиксации временного несовпадения импульсов, второй вход которого соединен с выходом несимметричного формирующего триггера, а первый вход является первым выходом устройства. Фильтр выполнен в виде Т-образного RC-фильтра низкой частоты, причем диод анодом соединен с входом, а катодом с выходом фильтра. Несимметричный формирующий триггер выполнен в виде резистора, ключа (униполярный транзистор), компаратора, выходом соединенного с управляющим входом ключа, первого и второго источников опорного напряжения, выходами соединенных через резистор и ключ соответственно с инвертирующим входом компаратора, неинвертирующий вход и выход которого является входом и выходом соответственно несимметричного формирующего триггера. Схема фиксации блока временного несовпадения импульсов выполнена в виде элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, формирователя импульсов по фронту и спаду, RC-фильтра низкой частоты, RS-триггера и элемента И, инверсный вход которого соединен с выходом логического элемента, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, неинверсный вход - с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду и выход через RC-фильтр низкой частоты - с выходом установки и 1 RS-триггера, причем первый и второй входы схемы фиксации временного несовпадения импульсов соединения - соответственно с точкой соединения входа формирователя импульсов по фронту и спаду и первого входа элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. 2 з.п. ф- лы, 5 ил. ел с со ел ч со о

$ itctnowt/к

OnffftftOtO

enpff fwjf

,2

е

Рш 5

epu&.b

UWi

Л

#//

П

т

ua

Фи2.5

П

П

t