CS254232B1 - Zapojenie pre riadenie reverzačného impulzového meniča v mostíkovom zapojení - Google Patents

Description

2S4232 3 •Vynález sa týká zapojenia ipre riadeniereverzačného impulzového meniča v mostí-kpvom zapojení, ktoré riéši jednoduchýspóson generovania šíyroch fáz riadiacehonapatia pre úplné unipolárne riadenie tran-zistorového reverzačného meniča zaručujelinearizáciu nespojitostí v statických závis-lostiach regulačných charakteristik. V regulačnej technike elektrických poho-nov je známe zapojenie unipolárneho' ria-denia 4-kvadrantového reverzačného meni-ča, ktoré umožňuje na polovicu znížiť frek-venciu spínania výkonových tranzistorovmeniča voči frekvencii zvlnenia prúdu vzáťaži. Oproti klasickému bipolárnemu abipolárnemu potlačenému riadeniu sa do-sahuje polovičně zvlnenie prúdu a zvýšeinieúčinnosti. Principiálně sú logické úrovněriadiacich fáz vodívej vetvy symetrické avoči sebe posunuté o π/2, pričom doba sú-časného zopnutla oboch tranzistorov tejtovetvy je daná dobou prekrytia týchto fáz.Logické úrovně riadiacich fáz nevodívej vet-vy sú voči susedným fázam v jednotlivýchmostech navzájom invertované, pričom saberu do úvahy ochranné doby, ktoré zabra-ňuj ú súčasnéxnu zopnutiu tranzistorov v da-norn moste.

Takétoi unipolárne riadenie ale neakcep-tuje tú skutočnosť, že v klasickom zapojenímeniča s odřahčovacíini RLCD obvodmi prev.ypínanie a zopínanie výkonových tranzis-torov, tečie cez RL záťaž v ich dósledku ajpočas ochrannej doby prúd, ktorý sposobujenespojitosf statických charakteristik v oko-lí nulovej striedy riadiaceho šírkovo modu-lovaného signálu. Takto vzniká na static-kých charakteristikách sústavy tranzistoro-vý měnič — odporovo indukčná záťaž me-riaditefná oblasť prúdov, ktorej šířka jeúměrná dvojnásobku poměru ochrannej do-by k celkovému taktu meniča.

Tieto nedostatky v prevažnej miere od-straňuje zapojenie unipolárneho riadeniareverzačného impulzového meniča podfavynálezu, pozostávajúceho z troch mono-stabilných preklápacích obvodov, bistabil-ného preklápacieho obvodu a dekodéra.

Jeho podstata spočívá v tom, že vstupnýšírkovo modulovaný riadiaci signál je při-pojený na bistabilný preklápací obvod, ďa-lej na monostabilný preklápací obvod spúš-ťamý nábežnou hranou,' na monostabilnýpreklápací obvod spúšťaný dobehovou hra-nou a tiež na vstup dekodéra. Vstupný lo-gický signál definujúci směr napatia na zá-ťaži je připojený na vstup monostabilnéhopreklápacieho obvodu spúšťaného pri kaž-dej zmene vstupného signálu a tiež je při-pojený na vstup dekodéra. Výstupy uvedených troch monostabilnýchpreklápacích obvodov, bistabilného preklá-pacieho obvodu, spolu so vstupným šírkovomodulovaným signálom a logickým signá-lom definujúcim směr napatia na záťaži,tvoria vstupnú premennú v paralelnom kó-de na vstupe dekodéra. Výstupom dekodé- ra sú štyri logické signály definujúce ria-diace fáz;y meniča. Výhodou tohoto zapojenia je to, že sa roz-šiřuje pásmo' riaditelnosti fázových posunu-tí jednotlivých riadiacich napatí reverzač-ného meniča v mostíkovom zapojení smeromdo oblasti ochrannej doby, bez ovplyvneniabezpečnosti spínania. Rozšírenie riaditefnos-ti je v tomto zapojení dosiahnuté vhodnýmspósobom odvádzania nábežných a dobeho-vých hrán jednotlivých fáz riadiacich na-patí meniča, pomocou generovania přídav-ných signálov· pre dekodér fáz riadiacichnapátí.

Rozšířením pásma riaditelnosti meničasa docieli spojitost riadenia v· oblastiachnulovej striedy šírkovo modulovaného sig-nálu, čo má priaznivý vplyv na priebehstatických závislostí meniča, ako je napr.funkčná závislost strednej hodnoty prúduod striedy, pri činnosti s RL zátažou. Cha-rakteristiky sú spojité, bez nelinearít typurelé, čím sa výrazné zlepšia regulačně cha-rakteristiky meniča a je ho možné použitaj pře servosystémy s najnáročnejšími po-žiadavkami na vlastnosti regulácie.

Na pripojemom obrázku 1 je blokováschéma zapojenia riadenia reverzačnéhoimpulzového meniča. Na obrázku 2 je blo-ková schéma meniča s označením jednotli-vých riadiacich fáz.

Svorka B vstupného šírkovo modulované-ho logického riadiacieho signálu B je při-pojená na vstup náběhovou hranou, spúšťa-ného monostabilného preklápacieho· obvo-du 1, ktorého výstup je připojený na adres-ný vstup 8 dekodéra S. Ďalej je svorka 6vstupného šírkovo modulovaného logického'riadiacieho signálu 6 připojené na vstupnáběhovou hranou spúšťaného bistabilnéhopreklápacieho obvodu 2, ktorého výstup jepřipojený na adresný vstup 9 dekodéra 5.

Svorka B vstupného šírkovo modulované-ho signálu 6 je tiež připojená na adresnývstup 11 dekodéra 5, ako aj na vstup do-behovou hranou spúšťaného monostabilné-ho preklápacieho obvodu 3, ktorého výstupje připojený na adresný vstup 10 dekodéra5. Vstupný riadiaci logický signál směru 7je připojený tak na adresný vstup 13 deko-déra 5, ako aj na vstup změnou logickejúrovně spúšťaného monostabilného preklá-pacieho' obvodu 4, ktorého výstup je při-pojený na adresný vstup 12 dekodéra 5. Naúdajových výstupech dekodéra S sú logickéúrovně riadiacich fáz jednotlivých spínačovmeniča.

Jednotlivé bloky možno charakterizovat'takto: Nábežnou hranou spúšťaný monostabilnýpreklápací obvod 1 generuje pomocnú pre-mennú na závernú hranu, ktorej sú strie-davo spúšťané fázy riadiacich napatí tran-zistorov vodívej vetvy meniča. Šířka gene-rovaného impulzu je rovná ochrannej doběmeniča.

Claims (2)

1. 234232 Nábežnou hranou spúšťaný bistabilnýpreklápací obvod 2 generuje pomocnú pre-mennú, ktorej logická úroveň určuje strie-danie súčasného zopnutia spínačov Sl, S3,resp. S.2, S4 meniča, v intervale poklesuabsolúinej hodnoty prúdu záťaže, v jednot-livých takíoch meniča. Tým sa rovnoměrněrozkládajú spínacie straty na všetky spína-če a dosahuje sa polovičná frekvencia spí-nania. výkonových tranzistorov voči frek-vencii šírkovo modulovaného logickéhoriadiaceho signálu. Dobehovou hranou spúšťaný monostabilný preklápací obvod 3 vytvára pomocnúpremennú, ktorá zabezpečuje ochranu vočisúčasnému zopnutiu výkonových tranzisto-rov spmacov Sl, S2, íesp. S3, §4. Sirka ge-nerovaného impulzu je rovná ochrannejdobě meniča. Změnou logickéj úrovně spúšťaný nionc-stabilný preklápací obvod 4 generuje po-mocnú premennú, ktorá zabezpečuje ochra-nu voči súčasnému zopnutiu výkonovýchtranzistorov spínačov Sl, S2, resp. S3, S4pri asynchrónnej požiadavke o reverzáciu.Sirka generovaného impulzu je rovná šírkeochrannej doby meniča. Dekodér 5 realizovaný například pama-tou PROM prevádza okamžitá hodnotu kódu na vstupe na výstupný kód, kterým sú jed-noznačné určené štyri fázy riadiacich na-patí. Činnost dekodéra 5 je popísaná pomo-cou nasledovných logických premenných:A8, A9, A10, All, A12, A13, ako adresnýchvstupov a D14, D15, D16, D17, ako údajo-vých výstupov dekodéra, pričom indexova-nie zodpovedá značeniu jednotlivých adres-ných vstupov a údajových výstupov deko-dére S. Údajové výstupy 14 a 13 ríadia prvúvetvu a údajové výstupy 16 a 17 druhů vet-vu meniča podl'a obr.
2. 2. Logické signály súv pozitívnej logike. Pre žiadaný jeden směrnapatia na záťaži platí: D14 = (A8'. A9 + All . A9j . A12~~~ D.15 = (Á8\Á9 +All. A9) .Á12 _ D16 = (A8 . A9 + All. A9 j . A8 . A10 . ΑΪ2 D17 = (A8 . A9 -f A117 a9) . A8 . A10 . Á12 Pre druhý směr napatia na záťaži platí: D14 ~ (Α8Ϊ Α9ψΧπΤΑ91 . AS . AÍO . Alf D15 = (A8 . A9 a- Alf.' A9) . Á8 . ΑΪ0 . ΑΪ2 D18 = (Á8 . A9 + All. A9 j . Xf( D17 = (Á8 . A9 + All. A9) . Alf P S E D Μ E T Zapojenie riadenia reverzačného impul-zového meniča. v mostíkovom zapojení po-zostávajúce z náběhovou hranou spúšťané-ho monostabilného (preklápacieho obvodu,náběhovou hranou spňšťaného bistabiluéhopreklápacieho obvodu, dobehovou hranouspúšťaného monostabilného preklápaciehoobvodu, změnou logickej úrovně spúšťaué-ho monostabilného preklápacieho obvodu adekodéra, vyznačujúce sa tým, že svorka(6) vstupného šírkovo modulovaného logic-kého riadiaceho signálu je připojená takna vstup náběhovou hranou spúšťanéhomonostabilného preklápacieho obvodu (1),ako aj na vstup náběhovou hranou spúšfa-ného bistabilného preklápacieho obvodu(2), taktiež aj na vstup dobehovou hranouspúšťaného monostabilného preklápaciehoobvodu (3) a na adresný vstup (lij deko-déra (5j, pričom výstup náběhovou hranou V Y K A I.. E Í, u spúšťaného monostabilného preklápaciehoobvodu (1J je připojený na adresný vstup(3j dekodéra (5), výstup náběhovou hranouspúšťaného bistabilného preklápacieho ob-vodu (2) je připojený na adresný vstup (9)dekodéra (oj, výstup dobehovou hranouspúšťaného monostabilného preklápaciehoobvodu (3] je připojený na adresový vstup(10] dekodéra (5), pričom svorka (7) lo-gického riadiaceho signálu směru je připo-jená tak na adresný vstup (13) dekodéra(5j, ako aj na vstup změnou logickej úrov-ně spúšťaného monostabilného preklápacie-ho obvodu (4), kterého výstup je připojenýna adresný vstup (12] dekodéra (5), kte-rého údajové výstupy (14, 15, 16, 17j pred-stavujú riadiace fázy štyroch výkonovýchspínačov· reverzačného impulz-ového meničav mostíkovom zapojení. 1 list výkresov