SU1415380A1 - D.c. to multiplle-step quasi-sine voltage converter - Google Patents
D.c. to multiplle-step quasi-sine voltage converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1415380A1 SU1415380A1 SU864063663A SU4063663A SU1415380A1 SU 1415380 A1 SU1415380 A1 SU 1415380A1 SU 864063663 A SU864063663 A SU 864063663A SU 4063663 A SU4063663 A SU 4063663A SU 1415380 A1 SU1415380 A1 SU 1415380A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- code
- program
- signal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике , точнее к преобразовател м посто нного напр жени в переменное с квазисинусоидальной или ступенчато- синусоидальной формой выходного напр жени . Цель - повысить надежность работы преобразовател , т.е. исключить возможность сбоев и аварийных ситуаций в работе преобразовател при f скачкообразном изменении напр жени 1 на выходе преобразовател . Дл этого в преобразователь введены блок 1 формировани программных сигналов, имеющий выход кода программной синусоиды, выход тактовых импульсов, выход нулевого сигнала, выход управлени пол рностью , аналого-цифровой преобразователь 2, блок 3 сравнени кодов, имеющий дл кодовых входа, выход приоритета числа на первом входе, выход приоритета числа на втором входе, две схема 4 и 5 совпадени , М блоков 7-9 управлени чейками. При по влении сигнала об отклонении выходного напр жени от программного значени на соответствующий вход (суммирующий или вычитающий) реверсивного счетчика 6 поступают тактовые импульсы и выходное напр жение измен етс дискретно до тех пор, пока рассогласование не будет ликвидировано . 9 ил., 1 табл. (Л ел 00 00 Ф1/Г/ VttaThe invention relates to electrical engineering, more specifically to converters of direct voltage to alternating voltage with a quasi-sinusoidal or stepwise sinusoidal form of output voltage. The goal is to increase the reliability of the converter, i.e. eliminate the possibility of malfunctions and emergency situations in the converter operation at f abrupt change in voltage 1 at the converter output. For this purpose, a software signal generation unit 1, having a software sinusoid code output, a clock output, a zero signal output, a polarity control output, an analog-to-digital converter 2, a code comparison unit 3 having a code input, a number priority output, is entered into the converter the first input, the output priority of the number at the second input, two matching circuits 4 and 5, M cell control units 7-9. When the output voltage deviates from a program value, a clock pulse is received at the corresponding input (summing or subtracting) of the reversing counter 6 and the output voltage changes discretely until the error is eliminated. 9 ill., 1 tab. (L ate 00 00 F1 / Y / Vtta
Description
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к преобразовател м посто нного напр жени в переменное с квазисинусоидальной или ступенчато-синусоидальной формой, и может быть использовано в установках гарантированного питани потребителей переменного тока, системах автономного электроснабжени , высокоточном электроприводе.The invention relates to electrical engineering, in particular, converters of direct voltage to alternating with quasi-sinusoidal or step-sinusoidal form, and can be used in installations of guaranteed power supply of consumers of alternating current, systems of autonomous power supply, high-precision electric drive.
Цель изобретени - повьппение надежности работы преобразовател посто нного напр жени в квазисинусоидальное ,The purpose of the invention is to improve the reliability of operation of a constant voltage to quasi-sinusoidal converter,
На фиг. 1 приведена функциональна схема преобразовател с трем силовыми чейками; на фиг. 2 - функциональна схема блока формировани программных сигналов; на фиг. 3 и А блоки управлени силовыми чейками/ на фиг. 5-6 - функциональные схемы силовых чеек,- на фиг. 7 - силова часть преобразовател , состо ща из трех силовых чеек; на фиг. 8 - табл ца переключений ключей, на фиг. 9 - временные диаграммы работы ключей.FIG. 1 shows a functional diagram of the converter with three power cells; in fig. 2 - functional block diagram of the formation of software signals; in fig. 3 and A, power cell control units / in FIG. 5-6 are functional diagrams of power cells; in FIG. 7 - power unit of the converter, consisting of three power cells; in fig. 8 is a key switching table; FIG. 9 - time diagrams of the keys.
В состав преобразовател (фиг. 1) вход т блок 1 формировани программных сигналов, аналого-цифровой преобразователь 2, блок 3 сравнени кодов, две двухвходовые схемы 4 и 5 совпадени , реверсивньш счетчик 6, блоки 7-9 управлени чейками, силовые преобразовательные чейки 10-12, а также источник 13 посто нного токаThe converter (Fig. 1) includes a block 1 of generating program signals, an analog-digital converter 2, block 3 of code comparison, two two-input circuits 4 and 5 coincidence, a reversible counter 6, blocks 7–9 of cell control, power converter cells 10 -12, and also a source of 13 direct current
Блок 1 формировани программных сигналов имеет выход кода программной синусоиды, выход тактовых импульсов, выход нулевого сигнала, выход управлени пол рностью, аналого-цифровой преобразователь 2 входом подключен к выходу преобразовател , блок 3 сравнени кодов первым кодовым входом подключен к выходу аналого-цифрового преобразовател 2, вторым кодовым входом подключен к выходу кода программной синусоиды блока 1, выходом приоритета числа на перврм входе подключен к первому вхоThe program signal generating unit 1 has a software sinusoid code output, a clock output, a zero signal output, an polar control output, an analog-to-digital converter 2 input is connected to the output of the converter, a code comparison unit 3 is connected to the output of the analog-digital converter 2 by the first code input , the second code input is connected to the output of the software sinusoid code of block 1, the output of the priority number on the first input is connected to the first input
10ten
1515
00
5 five
5 five
00
5five
00
(К) подключены к соответствующим разр дам кодового выхода реверсивного счетчика 6, а выходами, число которых равно числу ключей в силовых чейках 10-12, подключены к управл ющим входам соответствующих ключей силовых чеек 10-12, выход тактовых импульсов блока 1 подключен к вторым входам схем 4 и 5 совпадени , выход нулевого сигнала блока 1 подключен к обнул ющему входу (R) реверсивного счетчика 6, силовые чейки 10-12 силовыми входами подсоедин ютс к источнику 13 посто нного тока, а их силовые выходы соединены последовательно и образуют выход преобразовател в целом.(K) are connected to the corresponding bits of the code output of the reversible counter 6, and the outputs, the number of which is equal to the number of keys in the power cells 10-12, are connected to the control inputs of the corresponding keys of the power cells 10-12, the output of the clock pulses of unit 1 is connected to the second the inputs of circuits 4 and 5 coincidence; the output of the zero signal of unit 1 is connected to the reverse input (R) of the reversing counter 6, the power cells 10-12 by the power inputs are connected to the direct current source 13, and their power outputs are connected in series photoelectret in general.
Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.
На выходе кода программной синусоиды блока 1 (фиг. 1) формируетс код X, значение которого в каждый момент времени пропорционально мгновенному значению программной ступенчато- аппроксимированной синусоиды. Код X непрерывно поступает на второй вход блока 3 сравнени кодов на первый вход которого непрерывно поступает с выхода АЦП 2 код у, значение которого в каждый момент времени пропорционально мгновенному значению напр жени на выходе преобразовател .At the output of the software sinusoid code of block 1 (Fig. 1), a code X is formed, the value of which at each instant of time is proportional to the instantaneous value of the software of the stepwise approximated sinusoid. Code X is continuously fed to the second input of block 3 of code comparison to the first input of which continuously comes from the output of ADC 2 code y, the value of which at each time instant is proportional to the instantaneous voltage value at the output of the converter.
Коды X и у непрерывно сравнивают в блоке 3 сравнени кодов. Если , т.е. напр жение на выходе преобразовател меньше программного значени , то с выхода приоритета числа на втором входе блока 3 сравнени кодов разрешающий сигнал (х у, на фиг. 1) поступает на первый вход второй схемы 5 совпадени , при этом тактовые импульсы с выхода тактовых импульсов блока 1 начинают поступать на суммирующий вход реверсивного счетчика 6. В реверсивном счетчике 6 начинаетс суммирование тактовых импульсов, значение кода на выходе реверсивного счетчика 6 возрастает, в блоках 7-9 управлени х чейками формируCodes X and y are continuously compared in block 3 of the code comparison. If those. the voltage at the output of the converter is less than the program value, then from the priority output of the number at the second input of block 3 of code comparison, the enabling signal (xy, in Fig. 1) is fed to the first input of the second circuit 5 of coincidence, and the clock pulses from the output of clock pulses of the block 1 begin to arrive at the summing input of the reversing counter 6. In the reversing counter 6, the summing of clock pulses begins, the code value at the output of the reversing counter 6 increases, in blocks 7–9 of the control cells forming
ду первой схемы 4 совпадени ,выход кото-50 ютс цепи включени и выключени серой подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 6,выходом приоритета числа на втором входе - к первому входу второй схемы 5 совпадени , выход которой 1И дк; 1очен к суммирующему входу 55 реверсивного счетчика 6, блоки 7-9 управлении чейками первыми входами (Р) Поль:. Ю4 .иы к выходу управлени пол рное гыо блока 1 вторыми входамиFor the first coincidence circuit 4, the output of which is turned on and off by the gray circuit is connected to the subtracting input of the reversible counter 6, the number priority output at the second input is connected to the first input of the second coincidence circuit 5, the output of which is 1and dc; 1 is connected to the summing input 55 of the reversing counter 6, blocks 7-9 of the cell management of the first inputs (P) Paul :. Yu4. Iy to control output polar gyo block 1 second inputs
ответствующих ключей силовых чеек 10-12, напр жение на выходе преобразовател возрастает пропорционально возрастающему коду на выходе реверсивного счетчика h до тех пор, пока не достигнет прог1)аммного значени , т.е. пока не станет х-у.the corresponding keys of the power cells 10–12, the voltage at the output of the converter increases in proportion to the increasing code at the output of the reversible counter h until it reaches the prog 1) amm value, i.e. until it becomes xy.
Если в какой-т(1 - (OMLMIT времени напр жение на н..::-:олг 1р(мчбразовато;1 If in some time (1 - (OMLMIT time, the voltage is n .. :: -: olg 1p (mfrazato; 1
ютс цепи включени и выключени сеответствующих ключей силовых чеек 10-12, напр жение на выходе преобразовател возрастает пропорционально возрастающему коду на выходе реверсивного счетчика h до тех пор, пока не достигнет прог1)аммного значени , т.е. пока не станет х-у.The switching on and off circuits of the corresponding keys of the power cells 10-12, the voltage at the output of the converter increases in proportion to the increasing code at the output of the reversible counter h until it reaches the prog 1) amm value, i.e. until it becomes xy.
Если в какой-т(1 - (OMLMIT времени напр жение на н..::-:олг 1р(мчбразовато;1 If in some time (1 - (OMLMIT time, the voltage is n .. :: -: olg 1p (mfrazato; 1
больше программного значени , т.е. у X, тогда разрешающий сигнал с выхода приориета числа на первом входе блока 3 сравнени кодов поступает на первый нход первой схемы 4 совпадени , при этом тактовые импульсы с выхода блока 1 начинают поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 6, происходит уменьшение кода на выходе реверсивного счетчика 6 и пропорционально ему напр жени на выходе преобразовател до тех пор, пока не будет .more software value, i.e. for X, then the enable signal from the output of the priority number at the first input of block 3 of the code comparison arrives at the first run of the first circuit 4, the clock pulses from the output of block 1 begin to flow to the subtracting input of the reversible counter 6, the code decreases at the output of the reversible counter 6 and in proportion to its voltage at the output of the converter, until it is.
Таким образом, выходное напр жение посто нно догон ет программное значение. При этом выполн ютс задачи формировани требуемой формы выходного напр жени и стабилизации его величины (действующего значени ).Thus, the output voltage is constantly catching up with the program value. In this case, the tasks of forming the required form of the output voltage and stabilizing its magnitude (effective value) are performed.
Дл устранени каких-либо непредвиденных процессов в работе по окончании каждого периода программной синусоиды с выхода нулевого сигнала блока 1 сигнал нулевого значени программной синусоиды поступает на обнул ющий вход (R) реверсивного счетчика 6 и переводит его в состо ние 0-0.To eliminate any unforeseen processes in operation, at the end of each period of a software sinusoid from the output of a zero signal of block 1, the signal of a zero value of a software sinusoid arrives at the obnuyushchy input (R) of the reversible counter 6 and sets it to the 0-0 state.
На фиг. 2 приведена функциональна схема блока 1 формировани программных сигналов. В состав блока 1 формировани программных сигналов вход т задающий генератор 14, выход которого вл етс выходом тактовых импульсов и через делитель 15 частоты подключен к счетному входу счетчика 16, кодовый выход которого подключен к адресному входу программируемого запоминающего устройства 17 (ПЗУ), причем ПЗУ 17 имеет не менее М+1 разр дов выходного кода, где М - число силовых чеек преобразовател и число разр дов управл ющего кода на выходе реверсивного счетчика 6.FIG. 2 shows a functional diagram of the block 1 of generating program signals. The software signal generation unit 1 includes a master oscillator 14, the output of which is the clock pulse output and is connected via frequency divider 15 to the counting input of counter 16, whose code output is connected to the address input of the programmable memory 17 (ROM), and ROM 17 has at least M + 1 bits of the output code, where M is the number of power cells of the converter and the number of bits of the control code at the output of the reversible counter 6.
Блок 1 работает следующим образомBlock 1 works as follows
В исходном состо нии счетчик 16 обнулен. С выхода задающего генератора 14 тактовые импульсы с частотой fjr поступают на выход тактовых импульсов блока 1 и на вход делител 15 частоты, с выхода которого тактовые импульсы с частотой f о F- /kg, где kg - коэффициент делени , поступают на счетный вход счетчика 16.In the initial state, the counter 16 is reset. From the output of the master oscillator 14, clock pulses with a frequency fjr are output to the clock pulse output of block 1 and to the input of the frequency divider 15, from the output of which clock pulses with frequency f о F- / kg, where kg is the division factor, are sent to the counting input of the counter 16 .
Первые М разр дов выходного кода ПЗУ 17 образуют выход кода программной синусоиды. В этих разр дах записываетс код, соответствующий программной ступенчато-аппроксимируемойThe first M bits of the output code of the ROM 17 form the output of the program sinusoid code. In these bits, a code is written corresponding to a software step-approximated
синусоиде. Разр д (М+1)-и выходного кода ПЗУ 17 образует выход управлени пол рностью. В этом разр де записан код управлени пол рностью выходного напр жени - силовых чеек.sine wave The bit (M + 1) -and output code of the ROM 17 forms the polarity control output. This section contains the control code for the polarity of the output voltage — power cells.
Выход переполнени (+Р) счетчика 16 образует выходнулевого сигнала.The overflow output (+ P) of counter 16 forms an output zero signal.
Объем счетчика 16 S 2, где N- число разр дов выходного кода счетчика 16, должен быть равен или не превышать число адресов ПЗУ 17.The volume of the counter 16 S 2, where N is the number of bits of the output code of the counter 16, must be equal to or not exceed the number of addresses of the ROM 17.
В таблице приведены номера адресов ПЗУ 17 и значени записанных в эти адреса значений кодов при условии , что в качестве ПЗУ 17 выбрано ПЗУ объемом , что удовлетвор ет рассматриваемой схеме с трем силовыми чейками (М 3).The table shows the address numbers of the ROM 17 and the values of the code values written to these addresses, provided that the ROM 17 is selected as the ROM volume, which satisfies the considered circuit with three power cells (M 3).
2020
2525
11родо;1жени таблицы11th; 1x table
РЗ РЗ
Вариант блока управлени чейкой (фиг. 3) приведен дл случа , когда силова чейка выполнена по схеме однофазного мостового инвертора на транзисторах с обратными диодами и трансформаторным выходом. Блок состоит из двух, двухвходовых элементов И 18- 19, элемента ИЛИ 20 и одного элемента НЕ 1, имеет два входа К и Р и четы ре выхода, на которых реализуютс логические функции: F k-p; Fj k-pA variant of the cell control unit (Fig. 3) is shown for the case when the power cell is made according to the scheme of a single-phase bridge inverter on transistors with reverse diodes and a transformer output. The block consists of two, two-input elements AND 18-19, element OR 20 and one element NOT 1, has two inputs K and P and four outputs on which logical functions are realized: F k-p; Fj k-p
P. 4 PВариант блока управлени чейкой (фиг. 4) приведен дн случа , когда силова чейка выполнена по схеме с шунтированием первичной обмотки трансформатора. Блок имеет два входа К и Р и три выхода, на которых реализуютс логические функции F, k-p; F; k-p; Fj (k .p)(k-p) k.P. 4 P The variant of the cell control unit (Fig. 4) is given on the day of the case when the power cell is made according to the circuit with the primary winding of the transformer. The block has two inputs K and P and three outputs on which the logical functions F, k-p are implemented; F; k-p; Fj (k .p) (k-p) k.
Приведенный пример блока состоит из элемента НЕ 22, двух двухвходовыхThe above block example consists of the element HE 22, two two-input
00
ЬB
00
5 five
5five
00
элементов И 23-24, двухвходового элемента И-НЕ 25.elements And 23-24, two-input element AND-NOT 25.
Силова чейка (фиг. 5), вь.полне на по мостовой схеме и включает выходной трансформатор 26, обратные диоды 27-30, транзисторные ключи 31-34.The power cell (Fig. 5) is fully on the bridge circuit and includes an output transformer 26, reverse diodes 27-30, transistor switches 31-34.
Функции управлени транзисторными ключами: дл транзисторного ключа 31 F k.p, дл транзисторного ключа 32 F2 К -Р, дл транзисторного ключа 33 F Р, дл транзисторного ключа 34 F.J р.The control functions of the transistor switches: for the transistor switch 31 F k.p, for the transistor switch 32 F2 К -Р, for the transistor switch 33 F Р, for the transistor switch 34 F.J p.
Силова чейка с устройством шунтировани первичной обмотки трансформатора (фиг. 6) включает выходной трансформатор 35 со средней точкой в первичной обмотке, два транзистор- Q ных ключа 36-37, формирующих выходное напр жение, транзисторньй ключ 38 диоды 39-42, образующие элемент 43 шунтировани первичной обмотки трансформатора . Функции управлени ключами: транзисторного ключа 36 F k« р, транзисторного ключа 37 F k-p, транзисторного ключа 38 элемента 43 шунтировани первичной обмотки тран- сформатора F k.The power cell with the device for shunting the primary winding of the transformer (Fig. 6) includes an output transformer 35 with a midpoint in the primary winding, two transistor Q switches 36-37 that form the output voltage, a transistor switch 38 diodes 39-42, forming element 43 shunting the transformer primary winding. Key management functions: transistor switch 36 F k р p, transistor switch 37 F k-p, transistor switch 38 of the primary winding element 43 of the transformer F k.
Силова часть преобразовател (фиг. 7) состоит из трех силовых чеек , включенных параллельно по входу (по цепи питани ) и последовательно - по выходной цепи. В состав силовой части преобразовани вход т силовые ключи 44-55, причем ключи 44-47 вход т в первую силовую чейку, ключи 48-51 - во вторую, ключи 52-55 - в третью, выходные трансформаторы 56- 58, причем трансформатор 56 входит в первую чейку, трансформатор 57- во вторую, трансформатор 58 - в третьюJ обратные диоды 59-70, причем диоды 59-62 вход т в первую чейку, диоды 63-66 - во вторую, диоды 67- 70 - в третью.The power part of the converter (Fig. 7) consists of three power cells connected in parallel along the input (along the power supply circuit) and in series - along the output circuit. The power section of the conversion includes power switches 44-55, with keys 44-47 being included in the first power cell, keys 48-51 - in the second, keys 52-55 - in the third, output transformers 56-58, and the transformer 56 enters the first cell, transformer 57- into the second, transformer 58 - into the third reverse diodes 59-70, with diodes 59-62 entering the first cell, diodes 63-66 - into the second, diodes 67-70 - into the third.
На фиг. 8 изображена таблица переключений ключей 44-55, а на фиг. 9- временные диаграммы, по сн ющие работу преобразовател (фиг. 7) и прин- 0 цип формировани выходного напр жени .FIG. 8 shows a key switching table 44-55, and FIG. 9 are timing diagrams explaining the operation of the converter (Fig. 7) and the principle of forming the output voltage.
Технико-экономическа эффективность предлагаемого изобретени за- 5 ключаетс в повышении нйдежности выполнени преобразователем его главной функции - обеспечени потребителей электрической энергией переменного тока требуемого иида и качества.The technical and economic efficiency of the proposed invention is to increase the reliability of the converter's fulfillment of its main function - to provide consumers with alternating current of required electric power and quality.
Предлагаемое изобретение позвол ет повысить надежность работы преобразовател , надежность обеспечени электроэнергией переменного тока заданного качества потребителей, подключенных к выходу преобразовател . А требование бесперебойности электроснабжени вл етс одним из основных требований в электроприводе в системах автономного электроснабжени ответственных потребителей.The present invention makes it possible to increase the reliability of operation of the converter, the reliability of providing alternating current with electric power of a given quality of consumers connected to the output of the converter. And the requirement of uninterrupted power supply is one of the main requirements in the electric drive in autonomous power supply systems of responsible consumers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864063663A SU1415380A1 (en) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | D.c. to multiplle-step quasi-sine voltage converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864063663A SU1415380A1 (en) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | D.c. to multiplle-step quasi-sine voltage converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1415380A1 true SU1415380A1 (en) | 1988-08-07 |
Family
ID=21236275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864063663A SU1415380A1 (en) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | D.c. to multiplle-step quasi-sine voltage converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1415380A1 (en) |
-
1986
- 1986-04-28 SU SU864063663A patent/SU1415380A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1246300, кл. Н 02 М 7/48, 1985. Авторское свидетельство СССР № 748743, кл. Н 02 М 7/537, 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4894766A (en) | Power supply frequency converter | |
US4466052A (en) | Programmable DC-TO-AC voltage converter | |
Khan et al. | A comparative study of multilevel inverter typologies with reduced switches | |
SU1415380A1 (en) | D.c. to multiplle-step quasi-sine voltage converter | |
US4471419A (en) | Circuitry and method of operation for an intermediate-like converter | |
US4390939A (en) | Electric power source device | |
RU1775830C (en) | Dc voltage-to-three-phase quasi-sinusoidal voltage converter | |
SU1422343A1 (en) | D.c. to three-phase quasisine voltage converter | |
SU1024942A1 (en) | Polyphase function generator | |
SU1302402A1 (en) | D.c.voltage-to-multistep a.c.voltage converter | |
SU1674336A1 (en) | Device for control of two-channel ac-dc transducer | |
SU1683159A2 (en) | Dc to three-phase quasi-sinusoidal voltage converter | |
SU1070674A1 (en) | Multi-cell inverter | |
SU1711306A1 (en) | Device to control pwm-based dc-to-ac converter | |
SU1203673A1 (en) | Converter of d.c.voltage to multistep-shaped a.c.voltage | |
SU1644341A1 (en) | Dc-to-three-phase quasicosine voltage converter | |
SU1277323A1 (en) | Bridge inverter | |
SU1305817A1 (en) | D.c.voltage-to-three-phase quasisine voltage converter | |
SU1119158A1 (en) | Device for adjusting three-phase inverter | |
SU1663726A2 (en) | Converter of dc voltage into three-phase quasi-sinusoidal voltage | |
RU2014719C1 (en) | Converter of d c voltage to three-phase quasi-sinusoidal voltage | |
SU957736A1 (en) | Multiphase reversible inverter | |
SU1182545A1 (en) | Function cenerator | |
SU1658346A1 (en) | Dc-to-three-phase-ac voltage converter | |
SU1035758A1 (en) | Stepped quasi-sine output voltage inverter |