RU2025879C1 - Способ управления автономным инвертором с широтно-импульсной модуляцией - Google Patents
Способ управления автономным инвертором с широтно-импульсной модуляцией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2025879C1 RU2025879C1 SU5014647A RU2025879C1 RU 2025879 C1 RU2025879 C1 RU 2025879C1 SU 5014647 A SU5014647 A SU 5014647A RU 2025879 C1 RU2025879 C1 RU 2025879C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- modulating voltage
- inverter
- unipolar
- modulation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Использовано: в преобразовательной технике при широтно-импульсных методах регулирования. Сущность изобретения: для повышения качества выходного напряжения инвертора путем улучшения его спектрального состава при формировании комбинированной однополярно-двухполярной широтно-импульсной модуляции переход от однополярного к двухполярному режимам осуществляется контролем мгновенного значения модулирующего напряжения. При этом переход от однополярного режима к двухполярному осуществляется при значении модулирующего напряжения 0,2-0,5 максимального значения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в автономных инверторах и преобразователях частоты модуляционного типа на основе широтно-импульсных методов регулирования напряжения, например в инверторах с широтно-импульсной модуляцией с развертывающим опорным сигналом или в инверторах со слежением.
Известен способ управления автономным инвертором с широтно-импульсной модуляцией, заключающийся в выработке широтно-модулированной последовательности импульсов управления ключевыми элементами инвертора в зависимости от величины и знака модулирующего напряжения, в котором осуществляется двухполярная широтно-импульсная модуляция, а выработка широтно-модулированной последовательности импульсов управления производится путем сравнения модулирующего и опорного треугольного или пилообразного двухполярного напряжений [1].
Известен также способ управления автономным инвертором с широтно-импульсной модуляцией, в котором в зависимости от полярности модулирующего напряжения осуществляется однополярная широтно-импульсная модуляция, при этом при положительном модулирующем напряжении коммутацию осуществляют ключевыми элементами положительной и нулевой полярности, при отрицательном модулирующем напряжении коммутацию осуществляют ключевыми элементами отрицательной и нулевой полярности, а в качестве опорного напряжения используют однополярное пилообразное или треугольное напряжение [2].
Недостатком известных способов управления является низкое качество выходного напряжения, а именно неудовлетворительный спектральный состав напряжения при глубоком регулировании и использовании двухполярной модуляции, а также при малых значениях модулирующего напряжения и использовании однополярной модуляции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ управления автономным инвертором с широтно-импульсной модуляцией, заключающийся в выработке широтно-модулированной последовательности импульсов управления ключевыми элементами инвертора в зависимости от величины и знака модулирующего напряжения, в котором реализуется двухполярная широтно-импульсная модуляция, а выработка широтно-модулированной последовательности импульсов управления ключевыми элементами осуществляется методом интегрального слежения за модулирующим сигналом [3].
Указанный способ сходен с известным способом [1] и обладает тем же недостатком.
Техническим результатом заявленного способа является повышение качества выходного напряжения инвертора.
Этот результат достигается тем, что по способу управления автономным инвертором с широтно-импульсной модуляцией, заключающемуся в выработке широтно-модулированной последовательности импульсов управления ключевыми элементами инвертора в зависимости от величины и знака модулирующего напряжения, контролируют мгновенное значение модулирующего напряжения и при превышении модулем этого напряжения установленного уровня осуществляют однополярную модуляцию, при которой коммутацию производят поочередно ключевыми элементами нулевой и положительной или отрицательной полярности в зависимости от знака модулирующего напряжения, а при мгновенном значении модулирующего напряжения по модулю меньше установленного уровня осуществляют двухполярную модуляцию, при которой коммутацию производят поочередно ключевыми элементами положительной и отрицательной полярности, при этом уровень перехода от однополярной к двухполярной модуляции устанавливают равным 0,2-0,5 максимального значения модулирующего напряжения.
На чертеже приведена функциональная схема инвертора, реализующего предложенный способ.
Инвертор состоит из источника 1 модулирующего напряжения, датчика 2 выходного напряжения, узла 3 выделения ошибки, интегратора 4, компаратора 5 с гистерезисом, компараторов полярности 6, 7 и уровня 8, 9, логических инверторов 10, 11, логических элементов И 12-15, логического элемента ИЛИ 16, ключевых элементов 17, 18 полярностей ключевого элемента 19 нулевой полярности. Инвертор питает нагрузку Zн 20.
Выход источника 1 модулирующего напряжения подключен к одному из входов узла 3 выделения ошибки, другой вход которого через датчик 2 выходного напряжения подключен к выходному зажиму инвертора. Выход узла 3 выделения ошибки через интегратор 4 соединен с входом компаратора 5, имеющего гистерезис, выход которого через компараторы 6 и 7 полярностей подключены к первым входам логических элементов И 12 и 13, управляющих работой ключевых элементов положительной 17 и отрицательной 18 полярности соответственно. Вторые входы элементов И 12 и 13 подключены к выходам компараторов положительного 8 и отрицательного 9 уровня, входы которых объединены и соединены с выходом источника 1 модулирующего напряжения. Кроме того, выходы компараторов 6 и 7 полярности подключены к первым входам логических элементов И 14 и 15, выходы которых логически объединяются с помощью элемента ИЛИ 16, выход которого управляет ключевым элементом 19 нулевой полярности. На вторые входы логических элементов И 14 и 15 подаются сигналы с выходов компараторов 8 и 9 уровня, проинвертированные логическими инверторами 10 и 11.
Рассмотрим работу инвертора при малых значениях модулирующего напряжения, не превышающих уровней срабатывания компараторов 8 и 9, что соответствует состоянию логической "1" на их выходах. При этом на выходах инверторов 10, 11 формируется уровень логического "0", что блокирует элементы И 14 и 15, на их выходах присутствует логический "0", на выходе элемента ИЛИ 16 также формируется логический "0", ключевой элемент 19 нулевой полярности закрыт и не участвует в работе.
Модулирующее напряжение с выхода источника 1 модулирующего напряжения подается на один из входов узла 3 выделения ошибки, где сравнивается с сигналом обратной связи, пропорциональным мгновенному значению выходного напряжения инвертора. Выделенный сигнал ошибки непрерывно интегрируется интегратором 4 и подается на вход компаратора 5 с гистерезисом, осуществляющего сравнение интеграла сигнала ошибки с одним из двух разнополярных равных по величине уровней сравнения. При превышении интегралом сигнала ошибки уровней переключения компаратора 5 последний вырабатывает сигнал переключения, что фиксируется компараторами 6 и 7 полярности и через логические элементы И 12 и 13, работа которых разрешается уровнем логической "1", подаваемой на их вторые входы, меняет состояние ключевых элементов 17 и 18, меняющих, в свою очередь, полярность выходного напряжения инвертора на противоположное по знаку.
Таким образом, система находится в устойчивом цикле автоколебаний, формируя тем самым на выходе инвертора двухполярную асинхронную последовательность широтно-модулированных импульсов. Среднее значение выходного напряжения инвертора за период автоколебаний при этом пропорционально среднему значению модулирующего напряжения за тот же период. Ключевые элементы 17 и 18 инвертора переключаются поочередно, формируя на выходе мгновенные значения напряжений +Е и -Е.
При превышении модулирующим напряжением уровня уставки состояние соответствующего компаратора 8 или 9 уровня (в зависимости от полярности модулирующего напряжения) меняется, формируя тем самым на его выходе уровень логического "0". Уровень логического "0" с выхода компаратора уровня запрещает через логический элемент И (12 или 13) работу соответствующего ключевого элемента (17 или 18), осуществляющего подачу на выход инвертора питающего напряжения полярности, противоположной заданной. Одновременно с этим уровень логического "0" с выхода компаратора уровня, изменившего свое состояние, через соответствующий логический инвертор (10 или 11) разрешает работу соответствующего логического элемента И (14 или 15) и, следовательно, через логический элемент ИЛИ 16 разрешает работу ключевого элемента 19 нулевой полярности, который заменяет ключевой элемент противоположной по знаку модулирующего напряжения полярности. Работа асинхронного формирователя широтно-модулированного напряжения при этом не нарушается, так как среднее значение выходного напряжения продолжает находиться между возможными уровнями мгновенного значения выходного напряжения инвертора - нулевым и Е соответствующей полярности. Таким образом осуществляется переход от двухполярной к однополярной модуляции. Уровень перехода от двухполярной широтно-импульсной модуляции к однополярной может регулироваться уставкой компараторов 8 и 9. Целесообразное значение этой уставки составляет 0,2-0,5 максимального значения модулирующего напряжения.
Использование такого типа комбинированной однополярно-двухполярной широтно-импульсной модуляции позволяет повысить качество выходного напряжения инверторов, так как позволяет улучшить спектральный состав напряжения как при больших, так и при малых уровнях модулирующего напряжения и, как следствие, повысить энергетические характеристики преобразователей в целом.
Предложенный способ может быть также использован и в инверторах, реализующих синхронные виды широтно-импульсной модуляции с опорными развертывающими сигналами.
Claims (2)
1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ С ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, заключающийся в формировании широтно-модулированной последовательности импульсов управления ключевыми элементами инвертора в зависимости от величины и знака модулирующего напряжения, отличающийся тем, что контролируют мгновенное значение модулирующего напряжения и при превышении модулем этого напряжения установленного уровня осуществляют однополярную модуляцию, при которой коммутацию производят поочередно ключевыми элементами нулевой и положительной или отрицательной полярности в зависимости от знака модулирующего напряжения, а при мгновенном значении модулирующего напряжения по модулю меньше установленного уровня осуществляют двухполярную модуляцию, при которой коммутацию производят поочередно ключевыми элементами положительной и отрицательной полярностей.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что уровень перехода от однополярной к двухполярной модуляции устанавливают равным 0,2 - 0,5 максимального значения модулирующего напряжения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5014647 RU2025879C1 (ru) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Способ управления автономным инвертором с широтно-импульсной модуляцией |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5014647 RU2025879C1 (ru) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Способ управления автономным инвертором с широтно-импульсной модуляцией |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2025879C1 true RU2025879C1 (ru) | 1994-12-30 |
Family
ID=21590587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5014647 RU2025879C1 (ru) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Способ управления автономным инвертором с широтно-импульсной модуляцией |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2025879C1 (ru) |
-
1991
- 1991-12-04 RU SU5014647 patent/RU2025879C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Бернштейн А.Я. и др. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе. М.: Энергия, 1980, с.115, рис.4.1. * |
2. Розанов Ю.К. Полупроводниковые преобразователи со звеном повышенной частоты. М.: Энергоатомиздат, 1987, с.33, рис.1.3. * |
3. Авторское свидетельство СССР N 892651, кл. H 02M 7/48, 1978. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6897698B1 (en) | Phase shifting and PWM driving circuits and methods | |
US4321663A (en) | Process of pulse duration modulation of a multi-phase converter | |
AU696720B2 (en) | Unity trapezoidal wave RMS regulator | |
RU2025879C1 (ru) | Способ управления автономным инвертором с широтно-импульсной модуляцией | |
JP2717498B2 (ja) | 双方向チョッパ・トランスコンダクタンス増幅器 | |
JPH10243642A (ja) | スイッチング電源装置 | |
US4907145A (en) | Sine wave inverter | |
US5739711A (en) | Regulation circuit for bipolar voltage switching circuits having logic circuitry using a single error amplifier for regulation of both positive and negative voltages | |
JPH1094266A (ja) | インバータ装置 | |
JPH09163754A (ja) | 直列多重型インバータの制御装置 | |
JPH0683402A (ja) | Pwm駆動回路 | |
JPH07143735A (ja) | 電力制御装置 | |
JPS60128882A (ja) | Dcモ−タ駆動回路 | |
SU1124420A1 (ru) | Устройство дл управлени транзисторным инвертором | |
RU2339993C1 (ru) | Способ управления обратимым импульсным преобразователем постоянного напряжения со стабилизацией предельного тока | |
JP2903444B2 (ja) | Pwmインバータ装置 | |
JPH02237469A (ja) | Pwm制御による電源装置 | |
SU1737675A1 (ru) | Устройство дл управлени автономным инвертором | |
JPH019809Y2 (ru) | ||
JP2644255B2 (ja) | インバータの制御方法 | |
JPH02161810A (ja) | Pwmパルス発生装置 | |
SU1185545A1 (ru) | Устройство дл управлени вентильным преобразователем | |
RU2046528C1 (ru) | Способ управления следящим импульсным преобразователем | |
JPH09285133A (ja) | 電力変換器の制御装置 | |
SU686138A1 (ru) | Способ управлени трехфазным преобразователем частоты |