Способ управления мостовым широтно-импульсным преобразователем и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

ротно-импульсного преобразователя, образованный четырьмя ключами и четырьмя обратными диодами.

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает необходимый диапазон регулирования.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в способе управления мостовым широтно-импульсным преобразователем, заключающемся в том, что формируют два прямоугольных напряжения и суммируют эти напряжения на нагрузке, формирование прямоугольных напряжений производят с переменной скважностью.

Устройство для осуществления данного способа, содержащее задающий генератор, подключенный через делитель частоты и генератор пилообразного напряжения к первым входам двух пороговых элементов, вторые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходу парафазного усилителя, третьи входы - к выходу блока токоограничения, а выходы пороговых элементов предназначены для подключения к одной паре ключей мостового широтноимпульсного преобразователя, снабжено генератором пилообразного напряжения и двумя пороговыми элементами, причем вход генератора пилообразного напряжения подключен к выходу делителя частоты, а его выход к первым входам дополнительных пороговых элементов, вторые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходу парафазного усилителя, третьи входы - к выходу блока токоограничения, а выходы пороговых элементов предназначены для подключения к другой паре ключей.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для реализации данного способа управления мостовым широтно-импульсным преобразователем; на фиг. 2 приведена схема щиротно-импульсного мостового преобразователя; на фиг. 3 приведены диаграммы напряжения, поясняющие работу схемы.

Устройство содержит задающий генератор 1, выход которого подключен ко входу делителя частоты на два 2, выходы которого подключены ко входам генераторов пилообразного напряжения 3 и 4, выходы которых соответственно подключены к первым входам пороговых элементов 5, 6 и 7, 8, выходы парафазного усилителя 9 подключены ко вторым входам пороговых элементов, а именно: прямой - к пороговым элементам 5, 7, а инверсный - к пороговым элементам 6, 8. Выходы пороговых элементов подсоединены к ключам щиротно-импульсного мостового преобразователя 10, 11, 12, 13, щунтированным обратными диодами 14, 15, 16, 17, образующими обратный диодный мост.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает последовательность импульсов (фиг. За) с частотой следования f. Делитель частоты 2 разделяет эту последовательность на две со сдвигом по фазе 1/f и частотой f/2 (фиг. 36, в).

Эти последовательности, в свою очередь, осуществляют синхронизацию пилообразного напряжения. В результате генерируется пилообразное напряжение с периодом 2/f и со сдвигом по фазе 1/f (рис. Зг, д). На вход каждого порогового элемента 5-8 (фиг. 1) поступает усиленный входной сигнал

К- Uex К- (Uia -Uoc), где К-коэффициент усиления парафазно5 го усилителя;

и зйд,- напряжение задания;

и«с - напряжение обратной связи (например, по скорости) и сигнал с выхода устройства токоограничения Ujo. Пример результирующего сигнала .на входе порого° вого элемента (K-Uj, + U-ro) представлен на фиг. Зе.

Длительность импульса на выходе i-того порогового элемента n3i и соответственно скважность работы Tpnf ключа определяется 5 алгебраической суммой (K-Ui, + Uyo) на входе nSi (фиг. Зж, з) и изменяется от нуля до t. (фиг. Зи, к).

Таким образом, устройство осуществляет управление ключами диагонали моста, обеспечивающ.ей определенную полярность на пряжения на нагрузке со скважностью, регулируемой в пределах от нуля до максимального значения (0 т:паб tmoi) со сдвигом фазы управления одного ключа относительно другого на половину периода частоты коммутации ключей.

Данный способ обладает преимуществами по сравнению с другими способами управления ключами щиротно-импульсного мостового преобразователя, так как обеспечивает повыщение быстродействия привода, повыщение надежности преобразователя, улучщение динамических и энергетических характеристик привода путем повьппения коэффициента использования двигателя (уменьщение импульсации якорного

, тока) за счет расширения диапазона регулирования скважности ключей при торможении противовключением в режиме токоограничения. при постоянной частоте коммутации ключей.

Данное устройство несмотря на некоторое усложнение схемы (увеличение вдвое числа некоторых элементов - генератора пилообразного напряжения и пороговых элементов) обладает значительными преимуществами по сравнению с известными устройствами управления ключами широтно-импульсного преобразователя, так как позволяет осуществить предложенный способ, чего не может ни одно другое известное устройство.