SU1467721A1 - Цифровое устройство дл управлени инвертором - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам управлени  преобразовател ми, и может быть использовано в источниках вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры и устройства автоматики . Цель изобретени  - повышение надежности. Устройство содержит схему формировани  управл ющего импульса , в состав которой входит задающий генератор 1, первый счетчик 2, элемент 5 сравнени  кода, задатчик 16 кода, элемент ИЛИ-НЕ 10, первый триггер 7 и схему ограничени  длительности импульса, в состав которой входит согласующий блок 14, цифро- аналоговый преобразователь 4, компаратор 13, второй триггер 8, второй элемент 6 сравнени  кодов, второй счетчик 9 и логический элемент И 3. Длительность управл ющего импульса задаетс  задатчиком 16 кода. Ограничение управл ющего импульса осуществл етс  путем преобразовани  питающего напр жени  в код и дальнейшей его обработки. -1 ип. с Ф (/

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры и устройств автоматики.

Цель изобретения - повышение надежности инвертора, '

На чертеже приведена электрическая схема устройства.

Цифровое устройство для управления инвертором содержит задающий генератор 1, выход которого подключен к счетному входу первого двоичногр счетчика 2 и первому входу элемента И 3. Информационные выходы первого счетчика подсоединены к первым входам цифроаналогового преобразователя 4, первого элемента 5 сравнения кодов, второго элемента 6 сравнения кодов, а выход установления нуля - к S-входам первого RS-триггера 7, второго RS-триггера 8 и установочному входу второго двоичного счетчика 9, информационные выходы которого подключены к вторым входам элемента 5. Выходы первого и второго элементов 5 и 6 подсоединены к входам элемента ИЛИ-НЕ 10, выход которого подключен к R-bxoду первого RS-триггера. Выход первого RS-триггера через предварительный усилитель 11 подсоединен к базаэмиттерному переходу силового транзистора 12, Выход цифроаналогового преобразователя 4 подключен к первому входу компаратора 13, второй вход которого через согласующий блок 14 соединен с клеммой 15 источника первичного питания, а выход - с R-входом второго RS-триггера 8, выход которого подключен к второму входу элемента И 3, Выход элемента И 3 соединен со счетным вычитающим входом^ второго счетчика 9. Вторые входы элемента 5 подключены к выходам задатчика 16 кода. На выходе инвертора установлен выходной трансформатор (не показан).

Цифровое устройство работает следующим образом.

Импульсы опорной частоты с задающего генератора 1 поступают на счетный вход n-ра'зрядного двоичного счетчика 2, Опорная частота задающего генератора 1 и разрядность двоичного счетчика 2 выбираются таким образом, чтобы обеспечить необходимую частоту преобразования инвертора и необходимую погрешность формирования длительности широтно-модулированного. импульса, В начальный момент времени на всех выходах счетчика 2 присутствуют сигналы логического нуля, т,,е. состояние счетчика 00...0. При этом снимаемый с выхода установления нуля счетчика 2 сигнал логического нуля устанавливает второй двоичный счетчик 9 в исходное состояние, а RS-триггеры 7,и 8 в состояние, при котором на их выходах формируется сигнал логической единицы. Сигнал логической единицы на выходе RS-триггера 8 откг · рывает элемент И 3 по второму входу, а сигнал логической единицы на S-bxoде RS-триггера 7 через предварительный усилитель 11, служащий для согласования выхода триггера 7 с входом транзистора,12 и для гальванической развязки, открывает транзистор 12, т.е. приводит его .в насыщенное состояние.

Импульсы опорной частоты вызывают изменение состояния счетчика 2, что приводит к соответствующему изменению сигналов на его информационных выходах. В момент сравнения информационного кода на выходе счетчика 2 с информационным кодом задатчика 16 кода элемент 5 сравнения кода вырабатывает сигнал, который через элемент ИЛИНЕ 10 поступает на R-вход RS-триггера 7 и перебрасывает его во второе устойчивое состояние, при котором запирается предварительный усилитель 11 и транзистор 12. Изменение информации на выходе задатчика 16 кода приводит к изменению длительности импульса на входе транзистора 12.Так как период импульса преобразования, задаваемый разрядностью счетчика 2 и периодом следования импульсов задающего генератора 1, является величиной постоянной, то изменение длительности импульса на входе транзистора 12 приводит к изменению его коэффициента заполнения или к широтно-импульсному регулированию напряжения на выходе инвертора, В качестве задатчика кодов в общем случае может использоватьсяЦВМ.

Для инверторов, работающих на силовой трансформатор, нельзя превышать максимально-допустимую вольтсекундную площадь импульса, т.е. с повышением напряжения источника первичного питания необходимо уменьшить предельную длительность импульса, С этой · целью напряжение с выхода источника первичного питания (клемма 15) через согласующий блок 14 поступает на “1467721 второй вход компаратора 13. Согласующий блок обеспечивает отсечку малых значений первичного напряжения. Необходимость в этом возникает вследствии того, что существует диапазон п питающего напряжения от нуля до установленного значения, в котором даже при максимальной длительности управляющего импульса на входе тран- |θ зистора 12, его вольтсекундная площадь на выходе транзистора 12 не превышает максимально-допустимого значения, Поэтому в данном диапазоне ограничения длительности импульса не 45 требуется. В качестве согласующего блока 14 может быть использован, например, стабилитрон, включенный встречно с питающим напряжением, или любой другой ограничитель напряжения, 2θ Указанная разность напряжений сравнивается на входах компаратора 13 с выходным напряжением цифроаналогового преобразователя 4. Выходное напряжение цифроаналогового преобразова- ₂5 теля 4 увеличивается вместе с изменением состояния двоичного счетчика 2 и в момент равенства напряжений на входах компаратора 13 последний формирует перепад 1/0, которым RS-триг- gg гер 8 перебрасывается в другое устойчивое состояние, запирая выходным сигналом элемент И 3 по второму входу, Таким образом, на выходе RSтриггера 8 формируется временной интервал, длительность которого пропор-35 циональна напряжению на втором входе компаратора 13, При напряжении пер*-¹ вичного питания, меньшем или равном напряжению отсечки согласующего блока, указанный временной интервал равен нулю, при возрастании напряжения первичного питания возрастает и временной интервал.

За время открытого состояния эле(мента И 3 импульсы с задающего гене- ^5 ратора 1 поступают на счетный вычита'ющий вход двоичного счетчика 9, работающего в режиме вычитания, т.е, его состояние изменяется к примеру,

00...0, 11...1, 11...0..... 00...1. 50

При нулевой длительности временного интервала на выходе RS-триггера 8 состояние счетчика 9 не меняется по отношению к исходному состоянию.

При повышенном напряжении первичного 55 питания состояние счетчика 9 изменяется и в момент сравнения кодов на входах элемента 6 сравнения кодов последняя формирует импульс, который через элемент ИЛИ-НЕ 10 переключает RS-триггер 7, ограничивая длительность импульса на входе транзистора

12. Чем больше напряжение первичного питания, тем больше напряжение на втором входе компаратора 13, больше длительность временного интервала на входе элемента И 3, больше импульсов поступает на счетный вычитающий вход счетчика 9, раньше происходит сравнение кодов в элементе 6 и больше ограничивается длительность управляющего импульса. Все это позволяет исключить превышение вольтс^кундной площадью импульса допустимого уровня и насыщение выходного трансформатора инвертора.

Необходимая нулевая пауза в управляющем напряжении на входе транзистора 12 обеспечивается установкой счетчика 9 не в нулевом состоянии, а в состоянии, которое предшествует нулевому. Например, установка счетчика 9 импульсом на установочном входе в состояние 11... 1 обеспечивает нулевую паузу длительностью один период следования импульсов задающего генератора, в состояние 11...0 - паузу в два периода следования и т.д.

Технико-экономическая эффективность от использования изобретения заключается в повышении надежности устройства, снижении массы и габаритов, которое достигается снижением массы и габаритов силового трансформатора. Кроме того, обеспечивается защита нагрузки от повышенного напряжения.

I

Claims (1)

1. Формула изобретения Цифровое устройство для управления инвертором, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к счетному входу первого двоичного счетчика, выход установления нуля которого соединен с S-входом первого RSтриггера, выход которого через предварительный усилитель предназначен для подключения к база-эмиттерному переходу силового транзистора, группа информационных выходов первого счетчика соединена с первой группой входов первого элемента сравнения кодов, вторая группа входов которого подключена к выходам 'задатчика кода, а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соеди5 нен с R-входом первого RS-триггера, и клемму источника первичного питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности ин- ·. вертора, оно снабжено согласующим блоком, аналоговым компаратором, вторым RS-триггером, вторым элементом сравнения кодов, вторым/двоичным счетчиком, элементом И и цифроанало- -jq говым преобразователем, группа входов которого подключена к группе информационных выходов первого счетчика, а выход - к первому входу компаратора, второй вход которого через согла- 15 сующий блок соединен с клеммой источника первичного питания, а выход 1467721 6 с R-входом второго RS-триггера, Sвход которого подключен к выходу установления нуля первого счетчика’, а выход - к второму входу элемента И, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход со счетным вычитающим входом второго счетчика, установочный вход которого подключен к выходу установления нуля первого счетчика, а группа выходов к первой группе входов второго элемента сравнения кодов, вторая группа входов которого соединена с группой информационных выходов первого счетчика, а выход - с вторым входом- элемента ИЛИ-HE,