DE3230329C2

DE3230329C2 -

Info

Publication number: DE3230329C2
Application number: DE3230329A
Authority: DE
Inventors: Jyoji Kobe Hyogo Jp Kawai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-08-19
Filing date: 1982-08-14
Publication date: 1991-05-29
Also published as: CH661388A5; JPS6321924B2; BR8204411A; US4438487A; JPS5831418A; SE450320B; DE3230329A1; SE8203656L

Description

Die Erfindung betrifft einen digitalen Zündwinkel-Steuersatz gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine bekannte digitale Phasenschieberschaltung dieser Art ist in Fig. 1 dargestellt. Dies entspricht einem internen Stand der Technik der Patentinhaberin. Ähnlich Stand der Technik ist aus dem JP-A 54-12 315 und 56-35 113 bekannt.

Der Thyristor-Stromrichter 7 gemäß Fig. 1 besteht aus Thyristoren 1 bis 6, an die drei Phasen U, V, W einer Wechselstromversorgung und Gleichspannungsanschlüsse P, N angeschlossen sind. Ein Teilsteuersatz 19 des Zündwinkel-Steuersatzes 19, 29, 39 steuert die Thyristoren 1 und 4 in dem einen Zweigpaar des in Drehstrom-Brückenschaltung aufgebauten Thyristor- Stromrichters an. Der Teilsteuersatz 19 beinhaltet einen Binärzähler 10, der Eingangs-Taktsignale 8 zählt und binäre Ausgangssignale 18 erzeugt. Die Periode des Funktionszyklus des Binärzählers 10 wird von einer nicht dargestellten Nachlauf-Regelschaltung (PLL) mit der Periode einer Phase der dreiphasigen Wechselstromversorgung in Übereinstimmung gebracht.

Ein Digitalkomparator 12 vergleicht einen Zündwinkelbezugswert des Thyristors in binärer Darstellung mit einem binären Ausgangssignal 11, das aus Bits besteht, die das höchstwertige Bit 15 unter den binären Ausgangssignalen des Binärzählers 10 nicht enthält und erzeugt ein Ausgangssignal 13, das den Logikpegel "1" annimmt, wenn Bitwerte 11 den Zündwinkelbezugswert 40 überschreiten. Eine Impulsschaltung 14 ist mit dem Digitalkomparator 12 verbunden und erzeugt in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal es Digitalkomparators 12 einen Impuls und verteilt diesen alternierend an einen der beiden Ausgänge 16 oder 17 aufgrund des Signales 15, das das höchstwertige Bit unter den binären Ausgangssignalen 18 enthält. Die Ausgangssignale der Ausgänge 16 und 17 der Impulsschaltung 14 werden zur Bildung der Zündimpulse TU, TX für die Thyristoren 1 und 4 verstärkt.

Ein Teilsteuersatz 29 gibt Zündimpulse TZ, TW an die Thyristoren 2 und 5 ab und arbeitet in gleicher Art und Weise wie der Teilsteuersatz 19. Zusätzlich weist der Teilsteuersatz 29 eine Rücksetzschaltung 41 zur Rücksetzung eines Binärzählers 20 auf. Die Rücksetzschaltung 41 erzeugt einen Rücksetzimpuls in einem Zeitpunkt, wenn das binäre Ausgangssignal 18 des Zählers 10 einen elektrischen Winkel von 60° annimmt. Der Binärzähler 20 wird durch den auf diese Art und Weise erzeugten Impuls zurückgesetzt.

Ein Teilsteuersatz 39 führt den Thyristoren 3 und 6 Zündimpulse TV, TY zu und arbeitet in gleicher Art und Weise wie der obengenannte Teilsteuersatz 19. Eine Rücksetzschaltung 42 erzeugt demgegenüber einen Impuls in einem Zeitpunkt, wenn das binäre Ausgangssignal 18 des Zählers 10 einen elektrischen Winkel von 120° annimmt und setzt damit einen Binärzähler 30 zurück.

Die Arbeitsweise der so aufgebauten, bekannten Vorrichtung soll im folgenden näher beschrieben werden.

Die Zählerausgangssignale 111 in Fig. 2(a) verkörpern in analoger Form die binären Ausgangssignale 11 des Binärzählers 10 im Teilsteuersatz 19, wobei die Ausgangssignale 11 das höchstwertige Bit 15 unter den Ausgangssignalen 18 aller Bits des Zählers 10 nicht enthalten. Das Zählerausgangssignal 111 wiederholt das "Hochzählern" jeweils nach einem elektrischen Winkel von 180°. Fig. 2(b) zeigt das aus dem höchstwertigen Bit bestehende Ausgangssignal 15 des Binärzählers 10, wobei das Ausgangssignal 15 synchron zur Periode der Wechselstromversorgung verläuft.

Wird der Zündwinkelbezugswert 140 auf der Leitung 40 als analoge Größe - wie in Fig. 2(a) - dargestellt, so kreuzt das Zählerausgangssignal 111 den Zündwinkelbezugswert 140 in Phasenzeitpunkten α₁ und α₄ in einem Periodenzyklus der Wechselstromversorgung, d. h. in einem Zyklus des höchstwertigen Bits 15. In diesen Zeitpunkten erzeugt der Digitalkomparator Ausgangssignale 13, die der Impulsschaltung 14 zugeführt werden, so daß diese zwei Impulse erzeugt. Diese beiden Impulse werden von dem aus dem höchstwertigen Bit [Fig. 2(b)] bestehenden Signal 15 auf den Ausgang 16 und auf den Ausgang 17 verteilt, wobei Ausgangsimpulse TU und TX, wie in Fig. 2(c) und Fig. 2(f) gezeigt, bereitet und als Zündsignale den Thyristoren 1 und 4 zugeführt werden. Der den Thyristoren 1 und 4 zugeordnete Teilsteuersatz 19 arbeitet wie oben beschrieben. Die den anderen Thyristoren 2, 5 sowie 3, 6 zugeordneten Teilsteuersätze 29 und 39 arbeiten in der gleichen Art und Weise wie der oben beschriebene Teilsteuersatz 19. Der Binärzähler 20 wird von der Rücksetzschaltung 41 in einem Zeitpunkt zurückgesetzt, wenn das Ausgangssignal des Binärzählers 10 einen elektrischen Winkel von 60° annimmt. Der Binärzähler 30 wird ebenfalls zurückgesetzt, wenn das Ausgangssignal des Binärzählers 10 einen elektrischen Winkel von 120° erreicht. Folglich nehmen die Ausgangssignale 21 und 31 der Zähler 20 und 30 relativ zu dem Zählerausgang 111 des Binärzählers 10 um 60° und 120° phasenabweichende Formen an, wie den in Fig. 2(a) dargestellten Zählerausgängen 121 und 131 zu entnehmen ist. Die Endausgangssignale 26, 27, 36 und 37 weisen die in Fig. 2 (d, g, e und h) dargestellte Form auf; dieses sind Zündimpulse für die Thyristoren 2, 5, 3 und 6.

Ein digitaler Zündwinkel-Steuersatz der bekannten Art benötigt eine komplette Schaltung für jede Phase, d. h. für den in Fig. 1 dargestellten Fall benötigt die Anordnung drei komplette Schaltungen. Damit werden sechs Schaltungen benötigt, wenn der Zündwinkel-Steuersatz an eine sechs-phasige Energieversorgung angeschlossen werden soll.

Wenn darüber hinaus in der konventionellen Anordnung die Anzahl der Bits des Binärzählers vergrößert wird, um die Auflösung der Zündwinkel zu vergrößern, erhöht sich in jeder Schaltung die Anzahl der für die Zähler und Komparatoren benötigten Teile, woraus ein komplizierter Aufbau resultiert und erhöhte Herstellungskosten anfallen.

Dem Anmeldungsgegenstand liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden und einen digitalen Zündwinkel-Steuersatz anzugeben, bei dem die Anzahl der Zählungen des Zählers während einer Periode von 360° auf einen bestimmten Wert beschränkt wird und Zähler sowie Komparatoren gemeinsam benutzt werden, um die Anzahl der Bauelemente zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird bei einem Stand der Technik nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 gelöst durch dessen kennzeichnende Merkmale.

Die erfinderische Lösung beschränkt die Anzahl der Zählungen des Zählers auf einen bestimmten Wert und ermöglicht die gemeinsame Verwendung mehrerer Zähler und jeweils nur eines Komparators für die einzelnen Steuersätze und ermöglicht somit eine erhebliche Verminderung des Bauteileaufwandes.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei dem digitalen Zündwinkel-Steuersatz die Anzahl der Zählungen des Zählers 6×2^N (N ist eine vorgegebene Zahl) während einer Periode von 360° beträgt.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des konventionellen digitalen Zündwinkel-Steuersatzes;

Fig. 2 ein Signalverlaufsdiagramm des Zündwinkel-Steuersatzes gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des digitalen Zündwinkel-Steuersatzes gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 4 ein Signalverlaufsdiagramm des Zündwinkel-Steuersatzes gemäß Fig. 3.

Fig. 3 zeigt als Ausführungsbeispiel einen digitalen Zündwinkel-Steuersatz, bei dem ein von Taktimpulsen 53 angesteuerter N-Bit-Binärzähler 50 ein binäres Ausgangssignal 55 erzeugt, das aus N Bits besteht und einem N-Bi-Digitalkomparator 52 zugeführt wird. Unter dem N-Bit-Ausgangssignal 55 des N-Bit-Binärzählers 50 befindet sich ein Signal 54, das aus dem höchstwertigen Bit besteht und einen Division- durch-sechs-Ringzähler betreibt, der ein aus drei Bits 215, 56 und 57 bestehendes Ausgangssignal erzeugt. Der N-Bit-Digitalkomparator 52 empfängt zusätzlich zu dem binären, aus N Bits bestehenden Ausgangssignal 55 ein Zündwinkelbezugssignal 240 und vergleicht das Ausgangssignal 55 mit den weniger wertigen N Bits unter den N+2 Bits des Phasenbezugssignals 240 und sendet ein logisches Ausgangssignal 58 zu den Zwei-Bit-Digitalkomparatoren 212, 222, 232, wenn der von dem binären Ausgangssignal 55 anstehende und aus N Bits bestehende Wert den anstehenden Wert der weniger wertigen N Bits des Zündwinkelbezugssignals 240 überschreitet. Zum Beispiel empfängt der Digitalkomparator 212 ein aus zwei binären Bits bestehendes Signal 71, nämlich 1.) das Ausgangssignal 60 des Exklusiv-ODER-Gatters 63, das Ausgangssignale 56 und 57 von dem Division-durch- sechs-Ringzähler 51 empfängt, und 2.) das Ausgangssignal 61 des Exklusiv-ODER-Gatters 63, das Ausgangssignale 57 und 215 von dem Division-durch-sechs- Ringzähler 51 empfängt. Ferner empfängt der Digitalkomparator 212 zwei höherwertige Bits 74 des Zündwinkelbezugssignals 240 als zwei weitere binäre Bitgsignale. Wenn das binäre Zwei-Bit-Signal 71 ebenso groß wie oder größer als das andere binäre Zwei-Bit-Signal 74 und der logische Ausgang 58 anliegt, erzeugt der Zwei-Bit-Digitalkomparator 212 ein logisches Signal 213.

Ein anderer Zwei-Bit-Digitalkomparator 222 empfängt zwei Ausgangssignale 61 und 62 von dem Exklusiv-ODER- Gatter 63 als ein aus zwei binären Bits bestehendes Signal 72 sowie ebenfalls das aus den beiden höchstwertigen Bits bestehende binäre Zwei-Bit-Signal 74. Wenn das Signal 72 ebenso groß wie oder größer als das Signal 74 ist und das Signal 58 anliegt, erzeugt der Digitalkomparator 222 ein logisches Ausgangssignal 223.

Der Zwei-Bit-Digitalkomparator 232 empfängt ebenfalls Signale 73 und 74, die jeweils beide aus zwei binären Bits bestehen. Wenn das Signal 73 ebenso groß wie oder größer als das Signal 74 ist und das Signal 58 anliegt, erzeugt der Komparator 232 ein logisches Ausgangssignal 233.

Die Ausgangssignale 213, 223 und 233 der Komparatoren 212, 222 und 232 gelangen zu der jeweils entsprechenden Impulsschaltung 214, 224 bzw. 234. Die Impulsschaltungen 214, 224 und 234 sind in gleicher Art und Weise aufgebaut wie die Impulsschaltungen 14, 24 und 34 in Fig. 1 und erzeugen aufgrund des Empfanges der Signale 213, 223 und 233 Impulse. Der von der Impulsschaltung 214 erzeugte Impuls wird in Abhängigkeit von dem Signal 215 des Division-durch- sechs-Zählers 51 entweder auf einen Ausgang 216 oder einen Ausgang 217 gegeben. Der von der Impulsschaltung 224 erzeugte Impuls wird in Abhängigkeit von dem Signal 225 des Division-durch-sechs-Ringzählers 51 ebenso entweder auf einen Ausgang 226 oder einen Ausgang 227 gegeben. Der von der Impulsschaltung 234 erzeugte Impuls wird in Abhängigkeit von dem Signal 235 des Division-durch-sechs-Ringzählers 51 in analoger Art und Weise entweder auf einen Ausgang 236 oder einen Ausgang 237 gegeben. Die Ausgangssignale 216, 217, 226, 227, 236 und 237 von den Impulsschaltungen 214, 224 und 234 werden verstärkt und als Zündimpulse für die Thyristoren des in Fig. 1 gezeigten Thyristor-Stromrichters verwendet.

Die Arbeitsweise des digitalen Zündwinkel-Steuersatzes aus Fig. 3 wird in Zusammenhang mit dem Signalverlaufsdiagramm in Fig. 4 im folgenden beschrieben.

Der N-Bit-Binärzähler 50 führt, getaktet durch die Taktimpulse 53, den Zählvorgang wie vorher beschrieben durch. Der Ringzähler 51 arbeitet mit einer Flanke des unter dem Ausgangssignal 55 des N-Bit-Binärzählers 50 vorhandenen höchstwertigen Bits 54 [Fig. 4(a)] und erzeugt Ausgangssignale 56, 57 und 215, wie in Fig. 4(b), 4(c) und 4(d) gezeigt. Wegen der PLL-Schaltung (nicht gezeigt) sind die beiden Zähler 50 und 51 in Synchronismus mit der Wechselstromversorgung, und die Periode jedes Ausganges des Division-durch-sechs-Ringzählers 51 stimmt mit der Periode der Wechselstromversorgung überein. Deshalb wechselt der Ausgang des Division-durch-sechs- Ringzählers 51 nacheinander jeweils nach 60°. Der N- Bit-Binärzähler 50 wiederholt das "Hochzählen" bis 2^N jeweils nach 60°.

Aufgrund des Empfanges der Ausgangssignale 56 und 57 sowie der Ausgangssignale 57 und 215 des Ring- Zählers 51 erzeugt das Exklusiv-ODER-Gatter 63 Ausgangssignale 60 und 61. Ferner erzeugt das Exklusiv-ODER-Gatter 63 durch Empfang der Ausgangssignale 56 und 215 ein invertiertes Signal 62. Wie in Fig. 4(e), (f) und (g) angegeben, weisen die Signale 60, 61 und 62 eine Breite von jeweils 60° und einePhasendifferenz von 60° relativ zueinander auf. Das Zwei-Bit-Signal 71 besteht aus einem weniger wertigen Bit des Ausgangs 60 und einem höher wertigen Bit des Ausganges 61, welche von dem Exklusiv- ODER-Gatter 63 erzeugt werden. Das Signal 71 nimmt einen binären Wert "0" während einer Periode von 0° bis 60°, einen binären Wert "1" während einer Periode von 60° bis 120 und einen binären Wert "2" während einer Periode von 120° bis 180° an; diese Zustände wiederholen sich jeweils nach 180°. Das Zwei-Bit-Signal 71 wird dem von dem Binärzähler 50 erzeugten, aus N Bits bestehenden Ausgangssignal 55 zugeordnet, um ein aus N+2 Bits bestehendes Signal 311 zu erhalten (vgl. Fig. 4). So wie in analoger Art und Weise schon geschildert, hat das Signal 311 einen Kurvenverlauf wie in der Fig. 4(h) dargestellt, und es führt das "Hochzählen" bis 2^N×3 jeweils nach 180° durch. Ferner - wie in analoger Art und Weise schon erläutert - wird mit der Anwendung eines Zündwinkelbezugssignals 240, das N+2 Bits besteht und einen Zündwinkelbezugswert 340 in Fig. 4(h) darstellt, der Zusammenhang zwischen dem Zündwinkelbezugswert 340 und dem Signal 311 gleich dem zwischen dem Zündwinkelbezugswert 140 und dem Signal 111 in Fig. 2(a) sein.

Der Signalverlauf in Fig. 4(d) des Signals 215 aus Fig. 3 wird nochmals in Fig. 4(i) dargestellt. Es wird verständlich sein, daß das Signal 215 in Fig. 3 die gleiche Bedeutung wie das Signal 15 in Fig. 1 hat.

Zwei-Bit-Digitalkomparator 212 und N-Bit-Digitalkomparator 52 (Fig. 3) vergleichen den Kurvenverlauf des Signales 311 mit dem Phasenbezugswert 340 [Fig. 4(h)]. Der Zwei-Bit-Digitalkomparator 212 vergleicht das Signal 71 mit dem Signal 74, das aus zwei höher wertigen Bits des aus N+2 Bits bestehenden Zündwinkelbezugssignals 240 besteht. Wenn das Signal 71 größer als das Signal 74 ist, erzeugt der Digitalkomparator 212 ein logisches Ausgangssignal 213. Im Falle der Gleichheit der binären Zwei-Bit-Signale 71 und 74 erzeugt der Zwei-Bit-Digitalkomparator 212 - solange der N-Bit-Digitalkomparator 52 ein logisches Ausgangssignal 58 liefert - ein logisches Ausgangssignal 213; das logische Ausgangssignal 213 wird also unter obiger Voraussetzung immer dann erzeugt, wenn das Signal 55, das aus weniger wertigen, in dem Signal 311 enthaltenen N Bits besteht, größer als das Signal ist, das aus weniger wertigen in dem Zündwinkelbezugssignal 240 enthaltenen N-Bits besteht. Deshalb arbeiten die beiden Komparatoren 212 und 52 in gleicher Art und Weise wie der Komparator 12 in Fig. 1, und das Ausgangssignal 213 gleicht dem Ausgangssignal 13 in Fig. 1.

Ferner gleicht das Ausgangssignal 215 des Division- durch-sechs-Ringzählers 51 dem Ausgangssignal 15 des Binärzählers 10 in Fig. 1. Daher ist es bei Verwendung einer Impulsschaltung 214 - die in gleicher Art und Weise wie die Impulsschaltung 14 in Fig. 1 aufgebaut ist - möglich, Ausgangssignale 216 und 217 zu erhalten, die den Signalen 16 und 17 in Fig. 1 gleichen [s. Fig. 4(j) und 4(m)]. Folglich kann das Zwei-Bit-Signal 72 aus dem Signal 61 als ein weniger wertiges Bit und dem Signal 62 als ein höher wertiges Bit, bestehen. Das Signal 72 nimmt einen binären Wert "0" während der Periode von 60° bis 120°, einen binären Wert "1" während der Periode von 120° bis 180° und einen binären Wert "2" während der Periode von 180° bis 240° an; diese Zustände wiederholen sich jeweils nach 180°. Deshalb stimmt das Signal 72 mit dem um 60° verspäteten Signal 71 überein. Das Zwei-Bit-Signal 72 wird dem von dem N-Bit-Binärzähler 50 erzeugten und aus N Bits bestehenden Ausgangssignal zugeordnet, um ein aus N+2 Bits bestehendes Signal zu erhalten. Wie in analoger Weise schon gezeigt, hat das Signal einen Kurvenverlauf 321, der ähnlich dem Kurvenverlauf 311, aber um 60° verspätet ist [Fig. 4(h)]. Wenn der Kurvenverlauf 321 mit dem Zündwinkelbezugswert 340 von der Kombination von Zwei-Bit-Digitalkomparator 222 und N-Bit-Digitalkomparator 52 verglichen wird, ergeben sich deshalb die gleichen Verhältnisse wie bei dem Digitalkomparator 22 in Fig. 1. Es ist deshalb offensichtlich, daß der Zwei-Bit-Digitalkomparator 222 das gleiche Ausgangssignal wie der binäre Digitalkomparator 22 in Fig. 1 erzeugt. Ein zu dem Ausgangssignal 56 des Division- durch-sechs-Ringzählers 51 inverses Signal 225 stimmt ebenso mit einem Signal überein, bei dem die Phase des Signals 215 [Fig. 4(i)] verzögert ist. Folglich besteht zwischen dem Eingangssignal 225, das an der Impulsschaltung 224 anliegt und dem Eingangssignal 25, das an der Impulsschaltung 24 in Fig. 1 anliegt, Übereinstimmung. Durch die Impulsschaltung 224, die in gleicher Art und Weise wie die Impulsschaltung 24 in Fig. 1 aufgebaut ist, gleichen die Ausgangssignale 226 und 227 den Ausgangssignalen 26 und 27 der Impulsschaltung 24 in Fig. 1. Das Signal 73 besteht aus zwei Bits; nämlich aus dem inversen Signal 62 (ein weniger wertiges Bit) und dem Signal 60 (ein höher wertiges Bit). Das Signal 73 nimmt einen binären Wert "0" während einer Periode von 120° bis 180°, einen binären Wert "1" während einer Periode von 180° bis 240° und einen binären Wert "2" während einer Periode von 240° bis 300° an; diese Zustände wiederholen sich nach jeweils 180°. Das Signal 73 stimmt dadurch mit dem Signal 71 überein, ist aber um 180° verzögert. Das aus zwei Bits bestehende Signal 73 wird dem Ausgangssignal 55 zugeordnet, das von dem N-Bit- Binärzähler 50 geliefert wird und aus N Bits besteht, um ein aus N+2 Bits bestehendes Signal zu erhalten. Wie schon im Vorhergehenden beschrieben, hat das Signal einen Kurvenverlauf 331, der sehr ähnlich dem Kurvenverlauf 311 ist, aber - wie in Fig. 4(h) gezeigt - eine Verzögerung von 120° aufweist. Wenn daher die Kurvenform 331 mit dem Zündwinkelbezugswert 340 durch die Kombination von Zwei-Bit-Digitalkomparator 232 und N-Bit-Digitalkomparator 52 verglichen wird, ergibt sich die gleiche Funktion wie bei dem binären Digitalkomparator 52 in Fig. 1.

Das Ausgangssignal 233 des Zwei-Bit-Komparators 232 befindet sich in Übereinstimmung mit dem Signal 33 in Fig. 1. Ein zu dem Ausgangssignal 57 des Division-durch- sechs-Ringzählers 51 invertiertes Signal 235 befindet sich ebenso in Übereinstimmung mit einem Signal, bei dem die Phase des Signals 215 Fig. 4(i) um 120° verzögert ist. Das Signal 233 stimmt ferner mit dem Signal 35 (Fig. 1) überein. Durch die Anwendung einer Impulsschaltung 234, die in gleicher Art und Weise wie die Impulsschaltung 34 in Fig. 1 aufgebaut ist, gleichen die Ausgänge 236 und 237 den Ausgängen 36 und 37 der Impulsschaltung 34 in Fig. 1. Aus diesem Grunde erzeugt der digitale Zündwinkel-Steuersatz, die wie in Fig. 3 dargestellt aufgebaut ist, die gleichen Ausgangssignale wie die in Fig. 1 dargestellte Schaltung.

Somit stellen die Exklusiv-ODER- Gatter 63 und Zwei-Bit-Komparatoren 212, 222 und 232 einen direkten Zusammenhang zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen her, da diese Schaltungen keine Speicherelemente - wie z. B. Flip-Flops oder Zähler - enthalten.

Alternativ kann diese Schaltungsgruppe durch einen einfachen Halbleiter-Festwertspeicher (ROM, read only memory) ersetzt werden, in den Signale 215, 56, 57, 74 und 58 als Eingangssignale eingegeben werden und Signale 213, 223 und 232 als Ausgangssignale zur Verfügung stehen; die im ROM gespeicherten Ausgangssignale verhalten sich zu den Eingangssignalen derart, daß die gleichen Funktionen bewirkt werden, wie sie die Ausgangssignale der Schaltungsgruppe hervorrufen. Außerdem ist es möglich, daß das ROM die Impulsschaltungen 214, 224 und 234 enthält.

In dem digitalen, oben beschriebenen Zündwinkel-Steuersatz befindet sich nur ein Satz des N-Bit-Binärzählers 50 und des Division-durch-sechs-Ringzählers 51; dieses ist für die Anforderungen ausreichend. Deshalb ist der Zähler nicht für jede Phase erforderlich. Da ferner fast alle Datenbits von einem gewöhnlichen Komparator 52 vergleichen werden, ist nur ein einfach aufgebauter Zwei-Bit-Komparator für jede Phase notwendig. Hieraus resultiert, daß die Konstruktion des digitalen Zündwinkel-Steuersatzes insgesamt sehr einfach erfolgen kann. Um die Präzision zu erhöhen, kann ferner eine erhöhte Bitzahl des Binärzählers 50 und des gewöhnlichen Digitalkomparators 52 verwendet werden. Darüber hinaus ist die Anzahl der pro Phase verwendeten Teile klein, gerade wenn der Steuersatz an mehrphasige Systeme angeschlossen wird. Der digitale Steuersatz kann mit einer reduzierten Zahl von Teilen aufgebaut werden.

Claims

1. Digitaler Zündwinkel-Steuersatz zum sequentiellen Zünden mehrerer an eine mehrphasige Stromversorgung angeschlossener Thyristoren (1-6) eines Thyristor- Stromrichters (7), mit
- binären Zählern (50, 51),
- Digitalkomparatoren (52, 212, 222, 232) zur Erzeugung von drei um 0°, 60° und 120° phasenverschobenen Ausgangssignalen (213, 223, 233) in Abhängigkeit von dem Zählzustand der Zähler (50, 51) und einem Zündwinkelbezugssignal (240) und mit
- drei gleichartigen Impulsschaltungen (214, 224, 234), die von den Ausgangssignalen (213, 223, 233) angesteuert werden und jeweils zwei Arten von Ausgangssignalen(216, 217; 226, 227; 236, 237) zur Ansteuerung der Thyristoren (1-6) erzeugen; dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein erster binärer N-Bit-Zähler (50) von einem Taktsignal (53) mit der (2^N×6)fachen Frequenz der Stromversorgungsfrequenz getriggert wird;
b) ein zweiter Zähler (51) als Division-durch-sechs- Ringzähler ausgebildet ist, der vom höchsten Bit (54) des aus N Bits bestehenden binären Ausgangssignals (55) des ersten Zählers (50) getriggert wird und ein aus drei Bits bestehendes Ausgangssignal (56, 57, 215) erzeugt;
c) ein erster Digitalkomparator als N-Bit-Komparator (52) ausgebildet ist, der das aus N Bits bestehende Ausgangssignal (55) des ersten Zählers (50) mit weniger wertigen N Bits eines sich aus N+2 Bits zusammensetzenden Zünderwinkelbezugssignals (240) vergleicht und ein Ausgangssignal (58) erzeugt, wenn das Ausgangssignal (55) des ersten Zählers (50) größer als die weniger wertigen N Bits des Zündwinkelbezugssignals (240) ist;
d) eine Verknüpfungs-Schaltung (63) jeweils zwei der drei Bits des Ausgangssignals (56, 57, 215) des zweiten Zählers (51) durch eine Exklusiv-Oder-Funktion so miteinander verknüpft, daß drei 1-Bit- Ausgangssignale (60, 61, 62) erzeugt werden;
e) drei zweite Digitalkomparatoren als 2-Bit-Komparatoren (212, 222, 232) ausgebildet sind, die aus jeweils zwei der drei 1-Bit-Ausgangssignale (60, 61, 62) der Verknüpfungsschaltung (63) gebildete erste Eingangssignale (71, 72, 73) mit einem aus den beiden höchsten Bits des aus N+2 Bits zusammengesetzten Zündwinkelbezugssignals (240) bestehenden zweiten Eingangssignal (74) vergleichen und die drei um 0°, 60° und 120° phasenverschobenen Ausgangssignale (213, 223, 233), erzeugen, sofern das jeweiligen erste Eingangssignal (71, 72, 73) nicht niedriger als das zweite Eingangssignal (74) ist und der erste N- Bit-Digitalkomparator (52) das Ausgangssignal (58) abgibt; und daß
f) die drei Impulsschaltungen (214, 224, 234) durch Zuordnung der zugehörigen Ausgangssignale (213, 223, 233) von den drei zweiten Digitalkomparatoren (212, 222, 232) zu je einem Bit des Ausgangssignals (215, 56, 57) des zweiten Zählers (51) die beiden Arten von Ausgangssignalen (216, 217; 226, 227; 236, 237) zur Ansteuerung der Thyristoren (1-6) erzeugen.

2. Digitaler Zündwinkel-Steuersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste und der zweite Zähler (50, 51) mit Hilfe eines Phasenregelkreises (PLL) in Synchronismus mit einer Wechselstromversorgung befinden.

3. Digitaler Zündwinkel-Steuersatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Eingangssignale (71, 72, 73) der zweiten Digitalkomparatoren (212, 222, 232) so aufgebaut sind, daß ein binärer Wert "0" im Phasenabschnitt von 0° bis 60°, ein binärer Wert "1" im Phasenabschnitt von 60° bis 120° und ein binärer Wert "2" im Phasenabschnitt von 120° bis 180° durch Kombination der ersten Eingangssignale (71, 72, 73) erzeugt werden; und daß sich dieser Vorgang zur Erzeugung eines der ersten Eingangssignale (71, 72, 73) nach jeweils 180° wiederholt.

4. Digitaler Zündwinkel-Steuersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Eingangssignale (71, 72, 73) der zweiten Digitalkomparatoren (212, 222, 232) jeweils zu dem aus N Bits bestehenden und von dem ersten N-Bit-Zähler (50) erzeugten binären Ausgangssignal (55) zugeordnet werden, um jeweils ein aus N+2 Bits bestehendes Signal (311, 321, 331) zu erhalten, das jeweils nach einer Phasendifferenz von 180° auf einen Wert von 2^N×3 ansteigt.

5. Digitaler Zündwinkel-Steuersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsschaltung (63) und die Digitalkomparatoren (52, 212, 222, 232) von einem Festwertspeicher (ROM) mit den entsprechenden Funktionen gebildet sind.