Широтно-импульсный модулятор Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

(54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может служить для модуляции импульсов управления тиристорных широтно-импульсных Преобразователей постоянного тока (ТППТ) для электроприводов постоянного тока электроподвижных составов и электромобилей. Известны дискретные широтно-импульсные мо дуляторы (ШИН), используемые для управления ТППТ 11-13. Все зти ШИМ предназначены для управления однофазным или многофазным ТППТ с непосредственным увеличением и уменьшением скважности управления ТППТ. Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство, обеспечивающее стабильность ступенчатого изменения отно сительной задержки времени между импульсами управления ТППТ и содержащее задающий генератор, двоичный триггерный счетчик, реверсивный счетчик, дешифратор с двумя входами, выходные усилители импульсов с управляемыми и постоянными периодами следования, фотодатчик и ключ питания дещифратора. управляемый через блок задержки от задающего генератора. Выходной усилитель импульсов с постоянным периодом следования подсоединен к выходу последнего триггера (двоичного счетчика). Выходной усилитель импульсов с управляемым периодом следования подсоединен к выходу дешифратора, один вход которого подсоединен к двоичному счетчику, а другой к реверсивному счетчику, управляемому от фртодатчика. В устройстве не предусмотрена автоматическая задержка по времени увеличения скважности управления ТППТ, которая применяется при пуске электроприводов. Целью изобретения является расщирение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в щиротно-импульсном модуляторе, содержащем задающий генератор, связанный с тактовым входом ггнразрядного двоичгого счетчика, выход которого соединен с первым входом паразрядного двухвходового дещифратора, упомянутый двоичный счетчик снабжен I-младшими и п-старщими разрядами и введены т-разрядный регистр-счетчик с узлом управления, формирователь длительности orriHpamutux импульсов и узел сравнения, один из входов ко- торого связан с входным выводом и разрядным ВХОДОМ регистр-счетчика, выходом подсоединенным ко второму входу упомянутого дешифратора и второму входу схемы сравнения, а выход последней соединен с одним из входов узла управления, с другими входами которой связан ВЫХ.ОДЫ всех Ё m + п разрядов двоичного счетчика, причем один выход узла управления подключен к управляющему входу регистр-счетчика, а ее второй выход соединен с одним выходным выходом, а выход дешифратора через формирователь длительности импульсов связан с другим. Структурная схема модулятора показана на чертеже. Молудятор содержит задающий генератор 1, связанный с Е - m н- п разрядным двоичным счетчиком 2, т-вход которого соединен с одним из входов т-разрядного двухвходового дешифратора 3, другой вход которого подключен к выходу регистр-счетчика 4 и одному из входов узла сравнения 5, а также узел управления 6, формирующего гасящие импульсы, и формирователь отпирающих импульсов 7, входной вывод 8 и выходные выводы 9 и 10. Входной вывод 8 соединен со вторым входом узла сравнения 5 и разрядным входом ре гистра-счетчика 4. Выход схемы сравнения 5 подключен к одному из входов схемы управления 6, с другими входами котррой связаны выходы всех разрядов двоичного счетчика. Один из выходов схемы управления подключен к управляющему входу регистр-счетчика,а другой связан с выходным выводом 10, а другой вывод 9 через формирователь длительности: импульсов 7 связан с выходом дешифратора 3 Модулятор работает следующим образом. При подаче выходных импульсов задающего генератора 1 на тактовый вход двоичного счет чика 2 на разрядных выходах последнего появ ляются импульсы. Причем частота повторения импульсов данного разряда в два раза больше частоты импульсов последующего разряда, выходные импульсы от средних rTi-разрядов подается на один из входов дешифратора 3. В соответствии с состоянием регистр-счетчика 4 выходные импульсы которого подаются на вто рой вход дешифратора 3, на выходе дешифратора появляются импульсы с частотой, определяемой частотой старшего разряда средних тразрядов двоичного счетчика 2 длительностью Тз гТ р. 2-, где 7 - скважность регулирования; Т - период повторения импульсов на выхо де старшего разряда средних т-разря дов двоичного счетчика; Р О, I, 2, 3, .., (2 - I) - состояние регистр-счетчика. В течение времени ( Т) схемой . равнения 5 производится сравнение задания а входе 8 и состояния регистр-счетчика 4. В начале следующего периода в течение вреени т, , в,зависимости от вьКходного сигала схемы сравнения 5, производятся: а)перезапись (запись) задания в двоичном коде с входа 8 в регистр-счетчике 4, если в редыдущем периоде Р у Рз(, 1, 2, 3. ..., -1 - задание на входе); б)увеличение состояния Р регистр-счетчика 4 на единицу с максимальной временной задержкой Г4 , если Р РЗ . Импульсы управления регистр-счетчика 4 формируются на выходе узла управления 6 из выходных импульсов всех С + m + гг разрядов двоичного счетчика 2 в соответствии с выходным сигналом узла сравнения 5. Узел управления 6 в течение времени т i формирует маломощные импульсы управления гащения ТППТ, которые подаются на выход 10 устройства, а на выход 9 устройства подаются импульсы управления отпиранием ТППТ, длительность которых формируется формирователем длительности импульсов 7 в начале появления импульса на выходе дещифратора 3. Предлагаемый модулятор выполнен полностью на интегральных микросхемах и дает возможность:увеличить скважность по заданному закону во времени при интенсивном или скачкообразном увеличении задания скважности; непосредственно (с максимальной задержкой, равной периоду коммутации ТППТ) уменьшить скважность, при скачкообразном уменьшении задания. Хронометрический пуск электроприводов является одним из общеизвестных способов автоматического управления пуском электроприводов. Формула изобретения Широтно-импульсный модулятор, содержащий задающий генератор, связанный с тактовым входом т-разрядного двоичного счетчика, выход которого соединен с первым входом тразрядного двухвходового дешифратора, о тличающийся тем, что, с целью рас-щирения функщюнальных возможностей, упомя нутый двоичный счетчик снабжен I-младшими и п-старшимй разрядами и введены т-разрядный регистр-счетчик с узлом управления, фор мирователь длительности отпираюшиу. импуль сов и узел сравнения, один из входов последнего связан с входным выводом и разрядным 5. 758463 входом регистр-счетчика, выходом подсоединенным ко второму входу упомянутого дешифратора и второму входу узла сравнения, а выход последнего соединен с одним из входов узла управления, с другими входами которого связаны выходы всех + m -ь п разрядов двоичного счетчика, причем один выход узла управления подключен к управляющему входу регистра-счетчика, его второй выход соединен с одним выходным выводом, выход дешифратора через формирователь длительности импульсов связан с другим выходным выводом. кл. кл. кл. кл. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 394307, Н 02 Р 13/16, J971. 2.Авторское свидетельство СССР N 419427, Н 02 М 13/14, 1973. .Авторское свидетельство СССР № 424290, Н 02 Р 13/16, 1973. .Авторское Свидетельство СССР № 366540, Н 02 Р 13/16, 1971.