SU1070528A1 - Polyphase pulse stabilizer - Google Patents

Polyphase pulse stabilizer Download PDF

Info

Publication number
SU1070528A1
SU1070528A1 SU823510218A SU3510218A SU1070528A1 SU 1070528 A1 SU1070528 A1 SU 1070528A1 SU 823510218 A SU823510218 A SU 823510218A SU 3510218 A SU3510218 A SU 3510218A SU 1070528 A1 SU1070528 A1 SU 1070528A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pulse
input
output
bit
inputs
Prior art date
Application number
SU823510218A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Федорович Кадацкий
Вадим Фридрихович Яковлев
Original Assignee
Куйбышевский электротехнический институт связи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Куйбышевский электротехнический институт связи filed Critical Куйбышевский электротехнический институт связи
Priority to SU823510218A priority Critical patent/SU1070528A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1070528A1 publication Critical patent/SU1070528A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

МНОГОФАЗНЫЙ.ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР напр жени , содержащий силовую цепь, выполненную в виде параллельно включенных силовых преобразовательных  чеек, кажда  из которых соединена с входными и выходными выводами, и блок управлени , состо щий из генератора синхроим- , пульсов, формировател  импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора , М -разр дного регистра сдвига, универсального регистра сдвига , м триггеров управлени , логических элементов И-НЕ, двух формирователей тактовых импульсов, двух формирователей строб-импульсов, источника опорного напр жени , аналогового узла сравнени , причем аналоговый узел сравнени  одним из входов подключен к источнику опорного напр жени , другим - к выходным выводам , а выходом - к одному из входов широтно-импульсного модул тора, другой вход которого подключен к выходу формировател  импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора , выход широтно-импульсного модул тора подключен к информационному входу М-разр дного регистра сдвига и через второй формирователь стробимпульсов - к входам универсального М -разр дного регистра и к входу установки в О второго формировател  тактовых импульсов, выход которого подключен к входу синхронизации режима последовательного приема информации универсального И-разр дного регистра, а вход - к выходу генератора синхроимпульсов и к входу первого формировател  тактовых импульсов , вход формировател  импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора подключен к входу синхронизации М-разр дного регистра сдвига и (g через первый формирователь строб (Л импульсов - к входам М логических элементов И-НЕ, каждый выход универсального М -разр дного регистра под ключен к входу синхронизации соответствующего триггера управлени , к выходам которых подключены управл ющие входы силовых преобразовательных  чеек, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  функцио-. нальных возможностей, введены -разр дный двоичный счетчик, к-разр дный цифровой узел сравнени  и ел ю модулирующий блок, причем вход («.-разр дного счетчика подключен к вы ходу первого формироватед  тактовых оо импульсов, а каждый из . выходов к соответствующим информационным .входам цифрового узла сравнейи , кодирукнцие входы которого подключены к соответствующим выходам кодирующего блока, а выход - к входу установки в О к-разр дного двоичного счетчика и входу формировател  импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора.MULTI-PHASE. PULSE voltage stabilizer containing a power circuit made in the form of parallel-connected power converter cells, each of which is connected to the input and output pins, and a control unit consisting of a synchro-pulse generator that generates a sync pulse of a pulse-width modulus torus, M-bit shift register, universal shift register, control m triggers, NAND logic gates, two clock pulse shapers, two gate-pulse shapers the reference voltage source, the analog reference node, the analog comparison node being connected to one of the inputs to the reference voltage source, the other to the output terminals, and the output to one of the inputs of the pulse-width modulator, the other input of which is connected to the output the synchronization pulse generator of the pulse width modulator, the output of the pulse width modulator is connected to the information input of the M-bit shift register and through the second gate generator to the inputs of the universal M - of the bit register and to the input of the second clock generator in O, the output of which is connected to the synchronization input of the serial mode of receiving information from the universal I-bit register, and the input to the output of the clock generator and to the input of the first clock shaper, the input of the synchronizing pulse generator the pulse-width modulator is connected to the synchronization input of the M-bit shift register and (g through the first gate generator (L pulses to the inputs M of logic elements NON, each output of the universal M-bit register is connected to the synchronization input of the corresponding control trigger, the outputs of which are connected to the control inputs of the power converter cells, characterized in that, in order to increase the functional- capabilities, a binary digit counter, a digital bit comparison node and a modulating block are introduced, the input (the "bit discharge counter is connected to the output of the first clock clock oo pulses, and each of the outputs to the corresponding information The inputs of the digital node are comparable, the coding of the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the coding block, and the output - to the input of the installation in O to-bit binary counter and the input of the synchronization pulse generator of the pulse-width modulus ra.

Description

Изобретение относитс  к электро технике и может быть использовано в качестве источников электропитани  электротехнической и радиоэлек ронной аппаратуры. Известен многофазный импульсный стабилизатор напр жени , содержащий силовую цепь, выполненную в виде М параллельно включенных силовых преобразовательных  чеек, кажда  из которых может быть выполнена по любой из известных схем импульсного преобразовани  электри , ческой энергии,и блок управлени , состо щий из генератора синхроимпульсов , формировател  импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора, М-разр дного регистра сдвига, источника опорного напр жени , аналоговой схемы сравнени  Гц . Недостатком данного стабилизато ра  вл етс  низка  надежность и ма лые удельно-массовые показатели вследствие того, что равномерность распределени  тока Нагрузки между параллельно работающими силовыми преобразовательными  чейками при увеличении числа М параллельно включенных силовых  чеек. Кроме того, блок управлени  обеспечивает лишь управление фиксированным количеством преобразовательных  чеек Это исключает использование одного и того же блока управлени  при изменении количества преобразователь ных  чеек и требует разработки нового блока управлени . Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности  вл етс  многофазный импульсный стабилизатор напр жени , содержащий силовую цепь, выполненную в виде М паралле но включенных силовых преобразовательных  чеек, кажда  из которых соединена с входными и выходными выводами питани , и блок управлени , состо щий из генератора синхр импульсов, формировател  импульсов синхрони-зации широтно-импульсного модул тора М-ра-зр дного регистра сдвига, универсального регистра сдвига, М триггеров управлени , М логических элементов И-НЕ, двух фо , мирователей тактовых импульсов, дв формирователей строб-импульсов, источника опорного напр жени , ана логового узла сравнени , причем узел сравнени  одним из входов под ключен к источнику опорного напр жени , другим - к выходным выводам стабилизатора, а выходом - к од- , ному из входов широтно-импуль.сного модул тора, другой выход которого подключен к формирователю импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора, выход широтно-импульсного модул тора подключен к информационному входу М-разр дного регистра сдвига и через второй формирователь строб-импульсов к входам универсального М разр дного регистра и к входу установки в второго формировател  тактовых импульсов , выход формировател  импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора подключен к входу синхронизации режима последовательного приема информации универсального М-разр дного регистра, а вход к генератору импульсов и входу первого формировател  тактовых импульсов , выход которого подключен к входу синхронизации М-разр дного регист1 а сдвига и через первый формирователь строб-импульсов к входам М логических элементов И-НЕ, каждый выход универсального М-разр дного регистра подключен к входу синхронизации соответствующего триггера управлени , к выходам которых подключены управл ющие входы силовых преобразовательных  чеек С2, Недостатком известного стабилизатора  вл етс  ограничение функциональных возможностей и низка  экономичность вследствие того, что не обеспечиваетс  работоспособность стабилизатора при изменении числа преобразовательных  чеек без дополнительных затрат на разработку и изготовление вновь спроектированного многофазного устройства. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в МНОГОФАЗНЫЙ импульсный стабилизатор напр жени / содержащий силовую цепь, выполненную в виде М параллельно включенных силовых преобразовательных  чеек, каж-, да  из которых соединена с входными и выходными выводами питани , и блок управлени , состр щий из генератора синхроимпульсов, формировател  импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора, М-разр дного регистра сдвига, универсального регистра сдвига, М триггеров управлени , М логических элементов И-НЕ, двух формирователей тактовых импульсов, двухформирователей строб-импульсов, источника опорного напр жени , аналогового узла сравнени , причем узел сравнени  одним из входов подключен к источнику опорного напр жени , другим - к выходным выводам стабилизатора , а выходом - к одному из входов широтно-импульсного модул тора , другой вход которого подключен к выходу формировател  импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора, выход широтно-импульсного модул тора подключен к информационному входу М-разр дного регистра сдвига и через второй формирователь строб-импульсов - к входам универсального М-разр дного регистра и к входу установки в О второго формировател  тактовых импульсов , выход которого подключен к входу синхронизации режима последовательного приема информации универсального М-разр дного регистра, а вход - к генератору синхроимпульсов и : входу первого формировател  тактовых импульсов, вход формировател  импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора подключен к входу Синхронизации М-разр дного регистра сдвига и через первый формирователь строб-импульсов - к входам М логических элементов И-НЕ, каждый выход универсального М-разр дного регистра подключе к входу синхронизации соответствующего триггера управлени , к выходам которых подключены управл ющие входы силовых преобразовательных  чеек, введены К-разр дный двоичный счетчик, К-разр дный цифровой узел сравнени  и кодирующий блок, причем вход К-разр дного счетчика подключен к выходу первого формировател  тактовых импульсов, каждый из К выходов - к соответствующим информационным входам цифрового узла сравнени , кодирующие входы которого подключены к соответствующим выходам кодирующего блока, а выход к входу установки в О К-разр дного двоичного счетчика и входу формировател  импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора.The invention relates to electrical engineering and can be used as sources of electrical power for electrical and radio electronic equipment. A multiphase pulse voltage regulator is known, which contains a power circuit made in the form of M parallel-connected power converter cells, each of which can be carried out using any of the known circuits for converting electrical energy, and a control unit consisting of a sync pulse generator synchronization pulses of the pulse-width modulator, M-bit shift register, reference voltage source, analogue comparison circuit Hz. The disadvantage of this stabilizer is low reliability and low specific mass indicators due to the fact that the current distribution is evenly distributed between parallel-working power converter cells as the number M of parallel-connected power cells increases. In addition, the control unit only provides control of a fixed number of converter cells. This eliminates the use of the same control unit when the number of converter cells changes and requires the development of a new control unit. Closest to the proposed technical entity is a multiphase pulse voltage regulator containing a power circuit made in the form of an M parallel to the included power converter cells, each of which is connected to the input and output power terminals, and a control unit consisting of a sync generator pulses, pulse generator of synchronization of a pulse width modulator M-razravnyh shift register, universal shift register, M control triggers, I-NE logic elements, two pho , worlds of clock pulses, two gate formers of strobe pulses, reference voltage source, analogue comparison node, the comparison node with one of the inputs connected to the reference voltage source, the other to the output pins of the stabilizer, and the output to the same from the inputs of the pulse-width modulator, the other output of which is connected to the synchronization pulse shaper of the pulse-width modulator, the output of the pulse-width modulator is connected to the information input of the M-bit shift register and through the second the strobe pulse driver to the inputs of the universal M bit register and the setup input to the second clock pulse generator, the output of the synchronization pulse generator of the pulse width modulator is connected to the synchronization input of the serial mode of receiving information of the universal M-bit register, and the input to the pulse generator and the input of the first clock pulse generator, the output of which is connected to the synchronization input of the M-bit shift register and through the first gate-pulse generator in to the inputs M of the NAND logic elements, each output of the universal M-bit register is connected to the synchronization input of the corresponding control trigger, to the outputs of which the control inputs of the power conversion cells C2 are connected. A disadvantage of the known stabilizer is the limited functionality and low efficiency due to that the stabilizer is not working when the number of converter cells is changed without additional development and manufacturing costs. designed multiphase device. The purpose of the invention is to expand the functionality. The goal is achieved by the fact that in a MULTIPLE PHASE voltage regulator / containing a power circuit, made in the form of M parallel-connected power converter cells, each of which is connected to the input and output power terminals, and the control unit, which is separate from the clock generator , synchronization pulse generator of a pulse width modulator, M-bit shift register, universal shift register, M control triggers, M NAND logic elements, two clock shapers pulses, strobe pulses double formers, a reference voltage source, an analog reference node, the comparison node with one of the inputs connected to a voltage source, the other to the stabilizer output pins, and the output to one of the inputs of a pulse width modulator, another input of which is connected to the output of the synchronization pulse generator of the pulse-width modulator, the output of the pulse-width modulator is connected to the information input of the M-bit shift register and through the second driver strobe pulses - to the inputs of the universal M-bit register and to the input of the second O-clock generator in the O device, the output of which is connected to the synchronization input of the serial mode of receiving information of the universal M-bit register, and the input to the clock generator and: of the first shaper clock pulse input, the synch pulse pulse shaper pulse modulator input is connected to the Synchronization input of the M-bit shift register and through the first strobe pulse shaper - to the inputs M of the logical elements NAND, each output of the universal M-bit register is connected to the synchronization input of the corresponding control trigger, to the outputs of which are connected the control inputs of the power conversion cells, a K-bit binary counter, a K-bit digital comparison node are entered and a coding unit, the input of the K-bit counter being connected to the output of the first clock clock generator, each of the K outputs to the corresponding information inputs of the digital comparison node, the coding inputs of which th connected to respective outputs of the encoding unit and output to the set input of G K-bit binary counter and an input of the synchronization pulses of the pulse width modulator.

На фиг.1 приведена схема многофазйого имп /льсного стабилизатора; на фиг.2 и 3 - эпюры напр жений.FIG. 1 is a diagram of a multi-phase imp / low stabilizer; 2 and 3 are stress plot.

Стабилизатор содержит источник 1 питани , подключенный к силовым преобразовательным  чейкам 2, выходные выводы которых подключены к нагрузке 3 параллельно или последовательно , блок 4 управлени . Блок Управлени  содержит генератор 5 синхроимпульсов , первый б и второй 7 формирователи тактовых импульсов, первый 8 и второй 9 формирователи строб-импульсов, формирователь 10. Импульсов синхронизации, широтноимпульсный модул тор 11, универсальный М -разр дный регистр 12,И -разр дный регистр 13 сдвига, источник 1;3 опорного напр жени , узел 15 сранени , и логических элементов 16, .И триггеров 17 управлени , источник 18 питани  блока управлени , К-разр дный двоичный счетчик 19, Кпазр дный узел 20 сравнени , кодирующий блок 21.The stabilizer contains a power source 1 connected to the power converter cells 2, the output terminals of which are connected to the load 3 in parallel or in series, the control unit 4. The control unit contains a generator of 5 sync pulses, the first b and second 7 drivers of clock pulses, the first 8 and second 9 drivers of strobe pulses, the driver 10. Synchronization pulses, a pulse width modulator 11, a universal M-discharge register 12, and a discharge register 13, a source 1; 3 of the reference voltage; a node 15 of the voltage; and logic elements 16,. And the control flip-flops 17, a power source 18 of the control unit, a K-bit binary counter 19, a reference comparison node 20, an encoding unit 21.

Источник 1 питани  и силовые .преобразовательные  чейки 2 имеютPower supply 1 and power conversion cells 2 have

две общие шины. Нагрузка 3 в случае гальванической разв зки не имеет общей точки соединени  с источником 1 питани . Генератор 5 синхроимпульсов выходом соединен с формировател ми б и 7 тактовых импульсов . Выход первого формировател  тактовых импульсов б подключен к входу К-разр дного двоичного счетчика 19, к первому формирователю строб-импульсов 8, к входу синхронизации М-разр дного регистра 13 сдвига. Один из входов широтно-импульсного модул тора 11 подключен к выходу Формировател  10 импульсов синхронизации, а другой - к выходу аналогового узла 15 сравнени , один из входов которой подключен к источнику 14 опорного напр жени , а другой - к нагрузке 3. Вход ширртчо-импульсного модул тора 11 подключен к входу второго формировател  строб-импульсов 9 и к информационному входу М-разр дного регистра 13 сдвига. Выход второго формировател  строб-импульсов 9 подключен к входу выбора режима приема информации универсального м-разр дного регистра 12 и к его входу синхронизации режима параллельного Приема информации и к информационному входу последовательного приема информации , а также к входу установки в О второго формировател  7 тактовых импульсов. Выход формировател  .7 подключен к входу синхронизации режима последовательного приема информац,) универсального .-разр дного регистра 12. Вход первого разр да универсального М-разр дного регистра 12 подключен непосредственно или I . через резистор к плюсов шине источника 18 питани  блока управлени , остальные (М-1) входы со второго поМ-й подключены к минусовой шине источника liB питани . Выходы первого, второго,...,М-го разр дов регистра 12 подключены к входам синхронизации соответственно первого, второго,..., М-го триггеров 17, а выходы первого, второго, ...,М-го разр дов регистра 13 подключены к входам соответственно первого, второго,...,М-го логического элемента И-НЕ 16, другие входы котор лх подключены к выходу формировател  строб-импульсов 8, Выход первбго, второго,...,М -го логического элемента И-НЕ .,16 подключены соответственно к входу С первого, второго,..., триггера 17 управлени , выходы которых подключены соответственно к входам первой, второй,..,М-и силовой преобразовательной  чейки 2, а Ь-в ходы непосредственно или через резистор - jf. плюсовой мине источника 18 питани  выходы первого, второго,...,К-го разр дов двоичного счетчика 19 по ключены к информационным входам со ответственно первого, второго,..,, К-го разр дов цифрового узла 20 сравнени . Выходы первого, второго ..., К-го разр дов кодирующего блока 21 подключены к кодирующим входам соответственно первого, второго , ... ,К-го разр да цифрового узла 20 сравнени . Выход цифровог узла 20 сравнени  подключен к вхоДУ Q установки в О-К-разр дног счетчика 19 и к входу формировател  10 импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора. В качестве силовой преобразовательной  чейки 2 могут быть использова ны работающие в режиме переключений однотактные и двухтактные конверторы , выполненные по любой из и вестных схем. В качестве формирова талей 6 и 7 тактовых импульсов могут быть использованы двоичные сче чики. Все каскады блока 4 управлени  {5,6,...,17,19,...21) питаютс  от источника 18 питани . Эпюры напр жений (фиг.2) показаны: 22 - на выходе первого формировател  б тактовых импульсов, 23 на выходе формировател  10 импульсо синхронизации широтно-импульсного модул тора, 24 - на выходе широтноимпульсного модул тора 11, 25 - на выходе первого разр да М-разрйдного регистра 13 сдвига, 26 - на вы ходе второго разр да М-разр дного регистра 13 сдвига, 27 - на выходе М-го разр да М-разр дного регистра 1 3 сдвига, 28 - на выходе второго формировател  9 строб-импульсов , 29 - на выходе второго формировател  7 тактовых импульсов, 30 на выходе первого разр да универсального М -разр дного регистра 12, 31- на выходе.второго разр да универсального М -разр дного регистра 32- на выходе М-го разр да универсального М-разр дного регистра 33- на выходе первого формировател  строб-импульсов 8, 34 - на выходе первого триггера 17 управлени  35 - на выходе второго триггера 17 управлени , 36 - на выходе триггера 17 управлени , 37 - на выходе цифрового узла 20 сравнени  Эпюры напр жений (фиг.З) показаны: 38 - на выходе первого форми ровател  6 тактовых импульсов, 39 на выходе первого разр да К-разр дного двоичного счетчика 19, 40 на выходе второго разр да К-разр дного двоичного счетчика 19, 41 - на выходе третьего разр да К-разр дног двоичного счетчика 19, 42 - на выходе цифрового узла 20 сравнени , 43 - на выходеформировател  10 и импульсов синхронизации широтноимпульсного модул тора, 44 - на вы ходе формировател  6 тактовых импульсов , 45 - на выходе второго разр да К-разр дного двоичного счетчика 19, 46 - на выходе третьего разр да К-разр дного двоичного счетчика 19, 47 - на выходе четвертого разр да К-разр дного двоичного счетчика 19, 48 - на цифрового узла 20 сравнени , 49 - на выходе формировател  10 импульсов синхронизации широтно-импульсного модул тора . Причем временные диаграммы (фиг.2) соответствуют многофазному импульсному стабилизатору, выполненному из силовых преобразовательных  чеек; 38 - 43 (фиг.З) - из силовых преобразовательных  чеек; а 44 - 49 - из1л 12 силовых преобразовательных  чеек. Многофазный импульсный стабилизатор работает следующим образом. С выхода генератора 5 синхроимпульсов напр жение с периодом 0,01 Т . К где Т - период коммутации силовых преобразовательных  чеек 2; К - требуема  (в %) точность воспроизведени  длительности импульса выходного сигнала широтно-импульсного модул тора 11 на входе силовых преобразовательных  чеек 2, поступает на вход формирователей 6 и 7 тактовых импульсов, В качестве формирователей 6 и 7 тактовых импульсов могут бытЪ использованы двоичные п-разр дные счетчики (например , типа К155ИЕ5). При этом п определитс  выражением вида ги X 2., где гп - число силовых преобразовательных  чеек 2; М - максимально возможное число силовых преобразовательных  чеек 2. Выходные напр жени  формирователей тактовых импульсов 6 и 7, показанные соответственно на эпюрах 2, 29 (фиг.2), в общем случае могут иметь сдвиг по фазе. Их период TD T/m определ ет требуемый сдвиг вр времени между электрическими процессами в силовых преобразовательных  чейках 2. Выходное напр жение формировател  6 тактовых импульсов используетс : дл  получени  на выходе формировател  8 строб-импульсов (эпюра 33, фиг.-2) , совпадающих по времени с фронтом 1/0 напр жени  (эпюра 22, фиг.2) формировател  6; дл  синхронизации К-разр дного двоично гр счетчика 19; дл  синхронизации Р/-р р дного регистра 13 сдвига. .Количество разр дов двоичного счетчика 19 и цифрового узла 20 ср внени  определ етс  максимально во можным числом И преобразовательных фаз 2 и определ етс  выражением вида {M+l),(M + l) ,2,3 Выходные сигналы на каждом из К выходов кодирующего блока 21 могут принимать два значени : О низкий уровень напр жени , высокий уровень напр жени . Предположим , что на выходе первых трех младших разр дов кодирующего блока 21 установлены высокие уровни н пр жений,, а с четвертого по К-й (при ) - низкие уровни. Это означает , что на выходе кодирующего блока 21 (соответственно на выходе узла сравнени  20) установлено число 111 в двоичной системе сч лени , соответствующее числу 7 в дес тичной системе счислени . При этом на выходе цифрового узла 20 сравнени  по витс  сигнал (высокий уровень напр жени ) лишь в случае, когда на выходе всех трех младших разр дов К-разр дного счетчика 19 будут присутствовать одновременно высокие уровни,напр жений. Происходит это в моменты времени toftA 2./ fcb (эпюры 39-42, фиг.З) через равные интервалы времени Т - 7 Тц Высокий уровень напр жени  с выход цифрового узла 20 сравнени  поступает в указанные моменты времени О К-разр  на выход установки в ного счетчика 19 (фиг.1) и на выход , формировател  10 пилообразного напр жени . Указанный сигнал обеспечивает на выходе всех К разр дов двоичного счетчика 19 по влени низких уровней напр жений (эпюры 39-41.,- фиг.З) и на выходе Формиров тел  10 спад пилообразного напр жени  (эпюра 43, фиг.З). На фиг.З (эпюры 44-49) показан случай, когд на выходе кодирующего блока устано лено в двойной системе счислени  число 1100, соответствующее числу в дес тичной системе счислени . Пр этом сброс в О К-разр дного счетчика 19(эпюра 28-32, фиг.2) и синхронизаци  формировател  10 пилообразного напр жени  производитс  в моменты ti , i, , i (эпюры 48 и 49, фиг.З) через равные интервалы времени Т 12 - Т. Таким образом, установка.на выходе кодир щего блока цифры позвол ет формировать период пилообразного напр жени  Т в г  раз превышающий период следовани  Т„ тактовых импуль сов. Как будет показано ниже это позвол ет сформировать равномерно сдвинутые идентичные сигналы дл  правлени  т-м количеством силовых преобразовательных фаз. Очевидно число фаз м ограничено сверху максимально возможным числом М, определ емым количеством разр дов регистров 12 и 13 и соответственно количеством триггеров 17 управлени , которые в свою очередь выбираютс  из услови  обеспечени  функциони ровани  максимально возможного числа м работающих на общую нагрузку силовых преобразовательных  чеек 2. Далее рассматриваетс  работа многофазного стабилизатора при m N. Пилообразное напр жение Un(t) с периодом следовани  Т (эпюра 23, фиг.2) на выходе формировател  10 и посто нное напр жение U(..t(t) Ha выходе схемы 15 сравнени  используютс  дл  формировани  на выходе модул тора 11 широтно-модулированного сигнала с длительностью импульсов tu и периодом Т (эпюра 24, фиг.2). Указанные сигнал поступает на информационный вход регистра 13 сдвига . Запись информации регистром 13 сдвига осуществл етс  фронтом 1/0 тактовых импульсов (эпюра 22, фиг.2), поступающих с выхода формировател  6 на вход синхронизации регистра 13. Это обеспечивает по вление у регистра 13 высокого уровн  напр жени  на выходе первого разр да в -момент (эпюра 25, фиг.2) на выходе второго разр да в момент (эпюра 26, Лиг.2), на выходе М-го разр да в момент ±(н-1)Т. В общем случае длительность импульсов на выходе регистра 13 (эпюры 25-27, фиг.2) отличаетс  от длительности импульсов на выходе широтноимпульсного модул тора 11 (эпюра 24, фиг. 2) на величину O AttlVi. Така  же погрешность имеетс  в прототипе. Одновременное присутствие высоких уровней на входах логических элементов И-НЕ 16 обеспечивает на входе С. триггеров 17 управлени  низкий уровень -и их установку в О . Согласно временным диаграммам напр жений на входе логических элементов (эпюры 25-27, 30, 33, фиг.2), на выходе а первого триггера . 17 по витс  высокий уровень в момент , на выходе второго триггера 17 - в момент ,..., на выходе Ы-го триггера 17 - в -момент t-(M-l)T. До момента . универсальный М-разр дный регистр 12 находитс  в режиме последовательного приема информации со .сдвигом вправо, так как на входе выбора режима информаЦии присутствует низкий уровеньtwo common tires. The load 3 in the case of galvanic isolation does not have a common connection point with the power source 1. A generator of 5 sync pulses is connected to the output of b and 7 clock pulses. The output of the first clock pulse generator b is connected to the input of the K-bit binary counter 19, to the first gate generator 8, to the synchronization input of the M-bit shift register 13. One of the inputs of the pulse-width modulator 11 is connected to the output of the Shaper 10 of the synchronization pulses, and the other to the output of the analog reference node 15, one of the inputs of which is connected to the source 14 of the reference voltage, and the other to the load 3. The input of the pulse-pulse the modulator 11 is connected to the input of the second strobe pulse generator 9 and to the information input of the M-bit shift register 13. The output of the second strobe pulse generator 9 is connected to the input selection mode input information of the universal m-bit register 12 and to its synchronization input of the parallel receive mode information and to the information input of the serial receive information, as well as to the installation input of the second shaper 7 clock pulses . The output of the imaging device .7 is connected to the synchronization input of the serial mode of receiving information,) of the universal.-Bit register 12. The input of the first digit of the universal M-bit register 12 is connected directly or I. through the resistor to the plus bus of the control unit power supply source 18, the remaining (M-1) inputs from the second terminal are connected to the negative bus source liB of the power supply. The outputs of the first, second, ..., M th register bits 12 are connected to the synchronization inputs of the first, second, ..., M th trigger 17, and the outputs of the first, second, ..., M th bits the register 13 is connected to the inputs of the first, second, ..., M th logical element AND-NOT 16, the other inputs of which are connected to the output of the strobe pulse generator 8, the output of the first, second, ..., M th logical element NAND., 16 are connected respectively to the input C of the first, second, ..., control trigger 17, the outputs of which are connected respectively to the input m of the first, second, .., M-and power converter cells 2, and L-in moves directly or through a resistor - jf. The positive mine of the power source 18, the outputs of the first, second, ..., Kth bits of the binary counter 19 are connected to the information inputs of the first, second, .., Kth bits of the digital comparison node 20, respectively. The outputs of the first, second ..., K-th bits of the coding unit 21 are connected to the coding inputs of the first, second, ..., K-th bits of the digital comparison node 20, respectively. The output of the digital comparator node 20 is connected to the input Q of the installation in the O-K-bit of the counter 19 and to the input of the driver 10 of the synchronization pulses of the pulse-width modulator. Single-cycle and two-stroke converters operating in the switching mode, made according to any known scheme, can be used as a power converter cell 2. Binary counters can be used to form hoists of 6 and 7 clock pulses. All cascades of the control unit 4 {5,6, ..., 17,19, ... 21) are powered from the power source 18. The voltage plots (Fig. 2) are shown: 22 — at the output of the first shaper of clock pulses; 23 at the output of the shaper 10; pulse synchronization of a pulse-width modulator; 24 — at the output of a pulse-width modulator 11; 25 — at the output of the first digit M -rush register 13 shift, 26 - at you during the second discharge of the M-discharge register 13 shift, 27 - at the output of the M-th digit of the M-discharge register 1 3 shift, 28 - at the output of the second driver 9 strobe pulses , 29 - at the output of the second shaper 7 clock pulses, 30 at the output of the first discharge un Versal M-bit register 12, 31- output. The second bit of the universal M-bit register 32- at the output of the Mth bit of the universal M-bit register 33- at the output of the first gate stator 8, 34 - At the output of the first control trigger 17, 35 — at the output of the second control trigger 17, 36 — at the output of the control trigger 17, 37 — at the output of the digital comparison unit 20 The voltage plots (FIG. 3) show: 38 —the output of the first generator 6 clocks pulses, 39 at the output of the first bit of a K-bit binary counter 19, 40 on output of the second bit of the K-bit of the binary counter 19, 41 — at the output of the third bit of the K-discharge of the binary counter 19, 42 — at the output of the digital comparison node 20, 43 — at the output of the former 10 and the synchronization pulses of the pulse-width modulator, 44 - during the generator 6 clock pulses, 45 - at the output of the second discharge of the K-discharge binary counter 19, 46 - at the output of the third discharge of the K-discharge binary counter 19, 47 - at the output of the fourth discharge of the K-discharge binary counter 19, 48 - on the digital node 20 of the comparison, 49 - on the output 10 pulse shaper sync pulse width modulator. Moreover, the timing diagrams (figure 2) correspond to a multiphase pulse stabilizer, made of power converter cells; 38 - 43 (fig.Z) - from power converter cells; a 44 - 49 - out of 12 power converter cells. Multiphase switching regulator operates as follows. From the output of the generator, there are 5 clock pulses with a period of 0.01 T. K where T is the switching period of the power converter cells 2; K - required (in%) reproduction accuracy of the pulse duration of the output signal of the pulse-width modulator 11 at the input of the power converting cells 2, is fed to the input of the formers 6 and 7 clock pulses, Binary signals can be used as formers 6 and 7 clock pulses bit counters (for example, type K155IE5). At the same time, n is determined by the expression of the form xi 2, where rn is the number of power converter cells 2; M is the maximum possible number of power converting cells 2. The output voltages of the clock drivers 6 and 7, shown respectively on plots 2, 29 (FIG. 2), can generally have a phase shift. Their period TD T / m determines the required time offset between the electrical processes in the power converter cells 2. The output voltage of the clock generator 6 is used: to produce at the output of the driver 8 strobe pulses (plot 33, fig.-2) that coincide in time with a voltage front 1/0 (plot 22, FIG. 2) of the former 6; to synchronize the K-bit binary c counter 19; to synchronize the P / -r of the regular shift register 13. The number of bits of the binary counter 19 and the digital node 20 is determined by the maximum possible number of conversion phases 2 and is determined by the expression (M + l), (M + l), 2.3 Output signals at each of the K outputs The coding unit 21 can take two values: o low voltage level, high voltage level. Suppose that at the output of the first three low-order bits of the coding block 21, high levels of stresses are set, and from the fourth to K-th (with) - low levels. This means that at the output of the coding block 21 (respectively, at the output of the comparing node 20) the number 111 is set in the binary counting system corresponding to the number 7 in the decimal number system. At the same time, at the output of the digital node 20, a comparison of the turns of the signal (high voltage level) is only in the case when the output of all three lower-order bits of the K-bit counter 19 will simultaneously have high levels of voltages. This happens at time points toftA 2. / fcb (plots 39-42, fig.Z) at equal time intervals T - 7 Tz. In a counter 19 (Fig. 1) and at the output, the former 10 sawtooth voltage. This signal provides at the output of all K bits of the binary counter 19 of the occurrence of low voltage levels (plots 39-41., - FIG. 3) and at the output of the Forms of the body 10 of the saw-tooth voltage (plot 43, fig. 3). Fig. 3 (plots 44-49) shows the case when, at the output of the coding block, the number in the binary number system is 1100, corresponding to the number in the decimal number system. Thereafter, a reset of the K-bit counter 19 (plot 28-32, FIG. 2) and synchronization of the saw-tooth voltage generator 10 is performed at instants ti, i,, i (plot 48 and 49, FIG. 3) at equal intervals time T 12 - T. Thus, the installation. at the output of the coding block of the digit allows to form the period of the sawtooth voltage T in r times the period of the following T „clock pulses. As will be shown below, this allows the formation of uniformly shifted identical signals to control the mth number of power conversion phases. Obviously, the number of phases M is bounded above by the maximum possible number M, determined by the number of bits of registers 12 and 13 and, accordingly, by the number of control flip-flops 17, which in turn are selected from the condition of ensuring the functioning of the maximum possible number of meters of power converting cells 2 operating on the total load. Next, we consider the operation of a multiphase stabilizer at m N. A sawtooth voltage Un (t) with a period of following T (plot 23, Fig. 2) at the output of the former 10 and a constant voltage U (.. t (t) Ha output One of the comparison circuits 15 is used to form a pulse-width modulated signal with a pulse duration tu and a period T (plot 24, Fig. 2) at the output of the modulator 11. The indicated signal arrives at the information input of the shift register 13. The information is written by the shift register 13 1/0 clock pulses (plot 22, fig. 2), coming from the output of shaper 6 to the synchronization input of register 13. This ensures that the high voltage level of register 13 is at the output of the first discharge in time (plot 25, fig. 2) at the output of the second time p yes at the moment (plot 26, Lig.2), at the output of the Mth bit at the moment ± (n-1) T. In the general case, the duration of the pulses at the output of the register 13 (plots 25-27, Fig.2) differs from the duration of the pulses at the output of the pulse-width modulator 11 (plot 24, Fig. 2) by the value of O AttlVi. This error is in the prototype. The simultaneous presence of high levels at the inputs of the AND-16 logic elements ensures that the control level of the control trigger 17 is low and their installation in O. According to the time diagrams of the voltages at the input of the logic elements (plots 25-27, 30, 33, FIG. 2), at the output a of the first trigger. 17 is high at the moment at the moment, at the output of the second trigger 17 - at the moment, ..., at the output of the n-th trigger 17 - at the moment t- (M-l) T. Until the moment. universal M-bit register 12 is in the sequential receive mode with a right shift, since the low level is present at the information mode selection input

(эпюра 28, фиг.2). Тактовые импуль сы с выхода Лормировател  7 (эпюра 29, фиг.2) поступают на вход синхронизации регистра 12 и обеспечивают в моменты времени фронта 1/0 запись поступающего на информационный вход низкого уровн . В момент времени (эпюра 24, фиг.2) на выходе широтно-импульсного модул тора 11 формируетс  низкий уровень напр жени . По .фронту 1/0 этого сигнала формирователь 9 обеспечивает короткий строб-импульс (эпюра 28, фиг.2), который высоким уровнем устанавливает формирователь (счетчик) 7 по входу R. в О и регистр 12 по входу в режим параллельного приема информации. Так как вход первого разр да подключен к плюсовой шине источника 18 питани , а входы со второго по М разр ды подключены к минусовой шине источника 18 питани , то в момент 1/0 строб-импульса обеспечиваетс  запись выходного уровн  в первый разр д регистра 12 и низкого уровн  в разр ды со второго по/К1-й. После окончани  строб-импульса.формирователь (счетчик 7) обеспечивает импульсы с периодом Tt (начина  с ) на выходе синхронизации регистра 12, перешедшего в режим последовательного приема информации (по информационному входу). Записанный в момент времени высокий уровень сохранени  на выходе первого разр да регистра 12 на интервале времени -tu :t4tu+Tn (эпюра 30, фиг. 2) . В момент времени -t-tu +Тп , совпадающим с фронтом 1/0 поступающих с выхода формировател  7 на вход синхронизации регистЕ)а 12 тактовых импульсов (эпюра 29, фиг.2), произойдет запись низкого уровн  в первый разр д (эпюра 30, фиг.2) регистра 12, так как на входе присутствует низкий уровень (эпюра 28, фиг.2), а запись высокого уровн  во второй разр д (эпюра 31, фиг.2).(plot 28, figure 2). Clock pulses from the output of the Lormirovator 7 (plot 29, figure 2) are fed to the synchronization input of the register 12 and provide at the time of the front 1/0 a record arriving at the low level information input. At the point in time (plot 24, Fig. 2) a low voltage level is generated at the output of the pulse-width modulator 11. According to the front of 1/0 of this signal, the driver 9 provides a short strobe pulse (plot 28, figure 2), which sets the driver (counter) 7 at the input R. into the high level and the register 12 at the input to the parallel reception mode. Since the input of the first bit is connected to the positive bus of the power supply source 18, and the inputs from the second to M bits are connected to the negative bus of the power supply source 18, at the time of the 1/0 strobe pulse, the output level is recorded for the first time the register bit 12 and low level in bits from the second to / K1-th. After the strobe-pulse expires, the shaper (counter 7) provides pulses with a period of Tt (starting from) at the synchronization output of the register 12, which has switched to the sequential receiving mode (at the information input). Recorded at the moment of time is the high level of preservation at the output of the first bit of register 12 in the time interval -tu: t4tu + Tn (plot 30, fig. 2). At the moment of time -t-tu + Tn, coinciding with the front 1/0 coming from the output of the imaging unit 7 to the clock synchronization input) and 12 clock pulses (plot 29, figure 2), a low level will be recorded for the first time (plot 30 2) of register 12, since a low level is present at the input (plot 28, figure 2), and a high level record in the second bit (plot 31, figure 2).

Таким образом у регистра 12 по витс  высокий уровень напр жени  (с длительностью равной Т,)г1а выходе первого разр да в момент времени -t tu , на выходе второго разр да в момент времени +Т , на выходе М-го разр да в момент времени -fc-tu + (1Ч-1).Т(у. Так как входные цепи регистра 12 подключены к входу синхронизации С триггеров 17 управлени , то вThus, the register 12 has a high voltage level in Vits (with a duration equal to T,) r1a output of the first discharge at time instant -t tu, output of the second discharge at time instant + T, output of the Mth discharge at time time -fc-tu + (1Ч-1). Т (v. Since the input circuits of the register 12 are connected to the synchronization input C of the control flip-flops 17, then

указанные моменты времени фронтом 0/1 происходит переключение триггеров 17 управлени  (по входу D присутствует высокий уровень). Формирователи , (счетчики) 6 и 7 имеют одинаковую разр дность. Это обеспечивает формирование тактовых импульсов с равным периодом Т,, но со сдвигом по фазе, так как начальное состо ние формировател  (счетчика) 7The indicated times by the front 0/1 switch the control flip-flops 17 (at the input D there is a high level). Shapers, (counters) 6 and 7 have the same bit width. This ensures the formation of clock pulses with an equal period T ,, but with a phase shift, since the initial state of the driver (counter) 7

синхронизируетс  в момент времени t-tu. В результате на выходе триггеров 17 управлени  получаем широтно модулированные импульсы (эпюры 34, 35, 37 фиг.2), равныеsynchronized at time t-tu. As a result, at the output of the control trigger 17, we obtain pulse-modulated pulses (plots 34, 35, 37 of FIG. 2) equal to

по длительности сигналу на выходе широтно-импульсного модул тора 11. Их сдвиг во времени на величину Тц обеспечивает сдвиг во времени электрических процессов в силовых преобразовательных  чейках 2. Вaccording to the duration of the signal at the output of the pulse-width modulator 11. Their time shift by the value of TC provides a time shift of the electrical processes in the power converter cells 2. In

следующие периоды времени процессы повтор ютс  аналогично описанному выше.The following time periods of the processes are repeated as described above.

Предлагаемое изобретение по сравнению с базовым объектом-прототипом позвол ет снизить врем  и материальные затраты на проектирование источников, повысить унификацию всего устройства путем унификацииThe present invention, in comparison with the basic prototype object, allows reducing the time and material costs of designing sources, increasing the unification of the entire device by unifying

как силовых преобразовательных  чеек, так и блока управлени .as power converter cells, and the control unit.

Указанные преимущества достигаютс  за счет возможности управлени  различным количеством силовыхThese advantages are achieved due to the ability to control various amounts of power.

преобразовательных  чеек (от 2 до М) изменением лишь выходного сигнала кодирующего блока.conversion cells (from 2 to M) change only the output signal of the coding block.

(риг. 2(rig 2

TnTn

ii

3838

ППППППППППППППППППППППППП,PPPPPPPPPPPPPPPPPPOPPPPPPPPPPPPPPPFPPPFPPFPPPFP

3939

ППП1ППП1ППП1ППППП1ППП1ПППП1ПП

4040

nn

nn

nn

tt

ПП n n ПППППППП rPP n n pppkpp r

Claims (1)

МНОГОФАЗНЫЙ . ИМПУЛЬСНЫЙ СТА/ БИЛИЗАТ.ОР напряжения, содержащий силовую цепь, выполненную в виде Iй параллельно включенных силовых преобразовательных ячеек, каждая из которых соединена с входными и выходными выводами, и блок управления, состоящий из генератора синхроим- . пульсов, формирователя импульсов / синхронизации широтно-импульсного модулятора ,М -разрядного регистра сдвига, универсального регистра сдвига, м триггеров управления, логических элементов И-НЕ, двух формирователей тактовых импульсов, двух формирователей строб-импульсов, источника опорного напряжения, аналогового узла сравнения, причем аналоговый узел сравнения одним из входов подключен к источнику опорного напряжения, другим - к выходным выводам, а выходом - к одному из входов широтно-импульсного модулятора, другой вход которого подключен к выходу формирователя импульсов синхронизации широтно-импульсного модулятора, выход широтно-импульсного моду лятора подключен к информационному входу М-разрядного регистра сдвига и через второй формирователь стробимпульсов - к входам универсального М -разрядного регистра и к входу установки в ' ' 0 ’ ' второго формирователя тактовых импульсов, выход которого подключен к входу синхронизации режима последовательного приема информации универсальногоМ-разрядного регистра, а вход - к выходу генератора синхроимпульсов и к входу первого формирователя тактовых импульсов, вход формирователя импульсов синхронизации широтно-импульсного модулятора подключен к входу синхронизации М-разрядного регистра сдвига и<§ через первый формирователь стробимпульсов - к входам М логических элементов И-НЕ, каждый выход универсального М -разрядного регистра подключен к входу синхронизации соответствующего триггера управления, 'к выходам которых подключены управляющие входы силовых преобразовательных ячеек, отличающийся тем, что, с целью увеличения функцио нальных возможностей, введены К-разрядный двоичный счетчик, к-разрядный цифровой узел сравнения и модулирующий блок, причем вход К-разрядного счетчика подключен к вы ходу первого формирователя тактовых импульсов, а каждый из к выходов к соответствующим информационным .входам цифрового узла сравнения, кодирующие входы которого подключены к соответствующим выходам кодирующего блока, а выход - к входу установки в ’ ' 0 к-разрядного двоичного счетчика и входу формирова< теля импульсов синхронизации широтно-импульсного модулятора.MULTI-PHASE. PULSE CTA / BILIZAT.OR voltage comprising a power circuit configured in the form of parallel I th power converter cells, each of which is connected to the input and output terminals and a control unit consisting of a generator sinhroim-. pulses, a pulse shaper / synchronization of a pulse-width modulator, an M-bit shift register, a universal shift register, m control triggers, NAND gates, two clock shapers, two strobe shapers, a voltage reference, an analog comparison unit, moreover, the analog comparison unit, one of the inputs is connected to a reference voltage source, the other to output terminals, and the output to one of the inputs of a pulse-width modulator, the other input of which is connected It is connected to the output of the pulse-width modulator of the pulse-width modulator, the output of the pulse-width modulator is connected to the information input of the M-bit shift register and through the second generator of strobe pulses to the inputs of the universal M-bit register and to the input of the setting to `` 0 '' of the second a pulse shaper whose output is connected to the synchronization input of the sequential reception mode of information of the universal M-bit register, and the input to the output of the clock generator and to the input of the first of the pulse shaper, the input of the pulse-width modulator of the pulse-width modulator is connected to the synchronization input of the M-bit shift register and <§ through the first shaper of the pulse pulses is connected to the inputs M of the logical elements AND-NOT, each output of the universal M-bit register is connected to the synchronization input of the corresponding control triggers, the outputs of which are connected to the control inputs of the power converter cells, characterized in that, in order to increase the functionality, introduced A K-bit binary counter, a k-bit digital comparison node and a modulating block, the input of the K-bit counter connected to the output of the first clock generator, and each of the outputs to the corresponding information inputs of the digital comparison node, the coding inputs of which are connected to the corresponding outputs of the coding unit, and the output is to the input of the installation in the `` 0 '' k-bit binary counter and to the input of the pulse generator of the pulse-width modulator. SU .,..1070528SU., .. 1070528
SU823510218A 1982-11-11 1982-11-11 Polyphase pulse stabilizer SU1070528A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823510218A SU1070528A1 (en) 1982-11-11 1982-11-11 Polyphase pulse stabilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823510218A SU1070528A1 (en) 1982-11-11 1982-11-11 Polyphase pulse stabilizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1070528A1 true SU1070528A1 (en) 1984-01-30

Family

ID=21035261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823510218A SU1070528A1 (en) 1982-11-11 1982-11-11 Polyphase pulse stabilizer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1070528A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Юрченко А.И,, гауваев Ю,Н, Основные структурные схемы управлени многофазных импульсных преобразователей, - Вопросы радиотехники. Сери общетехническа . вып.2, 1981, с,122-128. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке I 3394059/07, кл. G 05 F 1/56 , 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1070528A1 (en) Polyphase pulse stabilizer
SU1183949A1 (en) Polyphase pulse stabilizer
SU1123085A1 (en) Control unit for polyphase pulse stabilizer
SU1156032A1 (en) Polyphase pulsed voltage stabilizer
SU1019413A1 (en) Multi-phase pulse stabilizer
SU1483438A1 (en) Multiphase pulsed voltage stabilizer
SU1265743A1 (en) Polyphase pulsed stabilizer
SU978098A1 (en) Time interval converter
SU1196830A1 (en) Polyphase pulsed stabilizer
SU1213525A1 (en) Generator of pulse duration
SU1411678A1 (en) Active energy-to-digital code converter
SU1229599A1 (en) Multichannel device for measuring temperature
SU955417A1 (en) Multi-channel digital phase-shifting device
SU1226322A1 (en) Digital meter of alternating voltage level
SU1092719A1 (en) Code-to-time converter
SU813666A1 (en) Device for discrete control of pulse-width dc converter
SU1485217A1 (en) Multiphase pulse stabilizer
SU1143294A1 (en) Digital-to-analogue converter
SU959274A1 (en) A-c stroboscopic converter
SU817981A1 (en) Inverter control device
SU1228232A1 (en) Multichannel pulse sequence generator
SU1220115A1 (en) Device for generating time signals
SU1302255A1 (en) Polyphase pulsed stabilizer
SU1485408A1 (en) Code-to-voltage converter
SU1481732A1 (en) Digital generator of piece-linear functions