Устройство для управления вентильнымпРЕОбРАзОВАТЕлЕМ Советский патент 1981 года по МПК H02P13/16 

напряжения, датчик выходного напряжения преобразователя, подключенный к выходу интегратора, накопительный элемент которого эашунтирован ключом и компаратор, первый вход которого связан с источником управляющего напряжения, введены дополнительные ин-г теграторы, накопительные элементы которых зашунтированы ключами, распределитель импульсов и разделительные диоды, вход распределителя импульсов соединен с. задающим генератором,выходы - с управляющими входами ключей, входы дополнительных интеграторов подключены к датчику выходного напряжения преобразователя, а выходы через разделительные диоды подключены ко второму входу компаратора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства в системе управления широтно-импульсным преобразователем с вольтодобавочным каналом.

Устройство содержит задакяаий генератор 1, подключенный ко входу 2 источника управляющего напряжения и распределителя 3 импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами ключей 4, шунтирующих накопительный элемент (конденсатор) 5 интеграторов 6, выполненных на операционных усилителях 7. Входы интеграторов подключены к датчику выходного напряжения преобразователя 8, а выходы через разделительные диоды 9 подключены ко входу компаратора 10. Ко второму входу компаратора 10 подключен выход источника 2 управляющего напряжения. На фиг. 2 представлены импульсы 11-17 с выходов элементов устройства.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Задающий генератор 1 вырабатывает короткие импульсы 11 с частотой,равной выбранной частоте модуляции напряжения вольтодобавки, которые поступают на вход распределителя 3 импульсов. Распределитель 3 импульсов вырабатывает импульсы для включения ключей 4, шунтирующих накопительные элементы 5 интеграторов б. Частота импульсов, поступающих на ключи 4 с распределителя импульсов в К раз меньше частоты задающего генератора 1, где К - число используемых в устройстве интеграторов. Импульсы, поступающие с различных выходов распределителя импульсов сдвинуты относительно друг друга по времени на дискретную величину, кратную периоду следования тактовых импульсов с задающего генератора 1, причем в каждый момент, совпадающий с поступлением импульса Сзадающего генератора 1, формируется импульс на одном из вы- хрдов распределителя 3 импульсов.

Количество используемых в устройстве интеграторов выбирается в зависимости от величины напряжения вольтодобавки по отношению к суммарному напряжению (нерегулируемое напряжение плюс напряжение вольтодобавки) поступающему на вход преобразователя. При этом можно выбирать напряжения вольтодобавки, равные 1/2, 1/3, 1/4 и т.д. от суммарного напряжения, поступающего на вход преобразователя Соответственно выбранному напряжению вольтодобавки в устройстве используют два, три и т.д. интегратора и распределитель импульсов на такое же количество выходов.

На фиг. 1 приведен пример устройства управления широтно-импульсным преобразователем с вольтодобавочным каналом, в котором напряжение вольтодобавки выбрано равным 1/2 от суммарного напряжения, поступающего на вход преобразователя. То есть напряжение, поступающее на выход преобразователя без изменения, и напряжение, которое суммируется с ним на выходе но поступает на выход через прерыватель, управляемый от предлагаемого устройства, выбраны одинаковыми.Поэтому- в устройстве используются два интегратора 6, на ключи 4 которых поступают импульсы с частотой, в два раза меньшей частоты генератора,сдвинутые относительно друг друга на один период следования тактовых импульсов задающего генератора. Импульсы 12 поступакяцие с одного выхода распределителя 3 импульсов периодич чески разряжают накопительный элемент одного из интеграторов. Импульсы 13, поступающие с другого выхода распределителя 3 импульсов, периодически разряжают накопительный элемент другого интегратора. На выходах фомируются импульсы 14 и 15 интеграторов. Импульс 16 на общем зажиме отсекающих диодов 9 Цц, поступающий на вход компаратора 10, сравнивается с управляющим напряжением U, поступающим на второй вход компаратора 10. В те мо-менты времени, когда напряжение иц меньше, чем напряжение Uy, компаратор 10 находится в состоянии, соответствукяцем/ включенному транзистору прерывателя вольтодобавки (импульс 17). Когда напряжение и сравнивается по величине с напряжением Uy, компаратор 10 переходит в состояние, соответствующее выключенному транзистору прерывателя вольтодобавки.

Как видно из фиг. 2е, напряжение, поступающее на вход компаратора с интеграторов 6 через диоды 9 имеет размах пульсации пилы, равный точно половине его амплитуды Поэтому изменению входного напряжения преобразователя от минимально возможного до максимально возможного, равного 2U|iniH соответствует изменение скважности включенного состояния прерывателя вольтодобавки от единицы до нуля. Таким образом, напряжение на выходе широтно-импульсного прербразова теля (после фильтра) полностью инвариантное к изменениям входного напря женин в допустиких пределах, которые зависят от выбираемого напряжения вольтодобавки. Работа предлагаемого устройства в вентильных преобразователях, формирующих на выходе напряжение сложной формы, например синусоидальное, отли чается использованием управляемого источника ступенчатого управляющего напряжения. Таким образом предлагаемое устрой ство по сравнению с известным обладает более широкими функциональными возможностями, так как позволяет осу ществлять формирование, регулирование и стабилизацию выходного напряжения преобразователя путем широтноимпульсной модуляции не полного вход ного напряжения, а лишь его части, т.е. напряжения вольтодобавки. Это возволяет существенно улучшить массо габаритные и энергетические характеристики преобразователя. формула изобретения Устройство для управления вентиль ным преобразователем, содержащее задающий генератор, выход которого соединен с источником управляющего напряжения, датчик выходного напряжения преобразователя, подключенный к входу интегратора, накопительный элемент которого зашунтирован ключом, и компаратор, первый вход которого связан с источником управляющего напряжения, а выход служит для подключения вентилей преобразователя, отличающееся тем, что,с целью расширения «функциональных возможностей, оно снабжено дополнительными интеграторами, накопительные элементы которых зашунтированы ключами, распределителем импульсов и разцелительными диодами, вход распредепителя импульсов соединен с задающим генератором, выходы - с управляющими входами ключей, входы дополнительных интеграторов подключены к датчику выходного напряжения преобразователя, а выходы через разделительные диоды подключены ко второму входу компаратора . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 537431, кл. Н 02 Р 13/16, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 611285, кл. Н 02 Р 13/18, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке 2660625/24-07, кл. Н 02 Р 13/16, 13.04.79.

If

IS

Л

II I