SU819926A1 - Устройство дл управлени широтно-иМпульСНыМ пРЕОбРАзОВАТЕлЕМ - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛБСНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

1

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано в преобразовател х частоты, напр жени  и тока.

Известно устройство дл  управлени  преобразователем, содержащее источник опорного напр жени  и источник управл ющего напр жени , выходы которых через сумматор св заны со входом компаратора, на второй вход которого подаетс  напр жение обратной св зи, представл ющее собой гладкую составл ющую выходного напр жени , вьщел емую с помощью фильтра низких частот 1.

Недостатком данного устройства  вл етс  невысока  надежность.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство дл  управлени  вентильным преобразователем, содержащее источник опорного напр жени , источник управл ющего напр жени , два сумматора, компаратор, датчик выходного напр жени , интегратор со входом обнулени . Это устройство позвол ет регулировать среднее значение выходного напр жени  вентильного преобразовател  в функции управл ющего сигнала инвариантно к изменени м величины питающего напр жени  и величины

падени  напр жени  на самом преобразователе , т. е. позвол ет стабилизировать среднее значение выходного напр жени . Наличие цепи безынерционной обратной св зи по выходному напр жению преобразовател , состо щей из датчика выходного напр жени  преобразовател , второго сумматора и интегратора, позвол ет увеличить быстродействие , улучщить регулировочные характеристики и устойчивость работы преобразовател  2.

Недостатком устройства  вл етс  невысока  точность стабилизации выходного напр жени , обусловленна  больщим диапазоном изменени  -управл ющего напр жени  и напр жени  на входе интегратора и невысока  надежность.

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности регулировани  и повыщение надежности работы устройства дл  управлени  щиротно-импульсным преобразователем. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  управлени  щиротно-импульсным преобразователем, содержащее источник опорного пилообразного напр жени  и источник управл ющего напр жени , выходы которых через первый сумматор подключены к первому входу компаратора, датчик выходного напр жени ,- второй сумматор, подключенный вторым входом к выходу датчика выходного напр жени , и интегратор, введены дополнительно второй источник опорного напр жени , два нуль-органа, две оптронные пары и управл емый переключатель каналов с двум  входами и одним выходом , управл ющий вход которого через последовательно соединенные первую оптронную пару и первый нуль-орган подключен к выходу первого сумматора, первый вход через второй сумматор - к дополнительному источнику опорного напр жени , а второй вход - к выходу датчика выходного напр жени , подключенному ко второму входу второго сумматора и ко входу обнулени  интегратора, вход которого подключен к в 1ходу переключател  каналов, а выход через последовательно соединенные второй нуль-орган и вторую оптронную пару подключен ко второму входу компаратора.

На фиг. 1 представлена .структурна  схема устройства на фиг. 2 - временна  диаграмма состо ни  основных элементов устройства .

Устройство дл  управлени  широтно-импульсным преобразователем содержит первый источник опорного напр жени  1, первый сумматор 2, компаратор 3, источник управл ющего напр жени  4, первый нульорган 5, первую оптронную пару 6, второй источник опорного напр жени  7, второй сумматор 8, переключатель каналов 9, интегратор 10, второй нуль-орган 11, вторую оптронную пару 12 и датчик выходного напр жени  13.

На фиг. 2 использованы следующие обозначени : 14 - напр жение на входе первого сумматора, полученное из управл ющего напр жени  Uy (t) на выходе источника 4 и первого опорного напр жени  Uon-i (t) Пилообразной формы источника 1; 15 - напр жение на выходе сумматора 2; 16 - напр жение на выходе нуль-органа 5; 17 - напр жение на входах второго сумматора; 18 - разность второго опорного напр жени  ) и напр жени  0, (t) на выходе датчика выходного напр жени  13; 19 - напр жение на выходе интегратора 10; 20 напр жение на выходе нуль-органа 11; 21 - напр жение на выходе компаратора; 22 - выходной каскад; 23 - напр жение питани  выходного каскада.

Выход первого источника опорного напр жени  1 подключен к первому входу первого сумматора 2, второй вход которого подключен к источнику управл ющего напр жени  4, а выход первого сумматора - к первому входу компаратора 3 и ко входу первого нуль-органа 5. Выход нуль-органа 5 подключен ко входу первой оптронной пары 6, выход которой подключен к управл ющему входу переключател  каналов 9. Выход второго источника опорного напр жени  7 подключен к первому входу (каналу) переключател  каналов 9, подключенному выходом ко входу интегратора 10, Выход датчика 13 выходного напр жени  подключен ко второму входу второго сумматора 8, ко второму входу (канал) переключател  каналов 9 и ко входу обнулени  интегратора 10. Выход датчика 13 подсоединен ко второму входу второго сумматора 8, ко второму входу (канал) переключател  каналов 9

° и ко входу обнулени  интегратора 10. Вход второго нуль-органа 11 подключен к выходу интегратора 10, а выход - к входу второй , оптронной пары 12, выход которой подключен ко второму входу компаратора 3.

Устройство работает следующим образом Первый источник опорного напр жени  1 вырабатыв ает импульсы напр жени  ) пилообразной формы, поступающие с посто нным периодом следовани  Т на вход первого сумматора 2, на второй вход которого подаетс  управл ющее напр жение и f (t). В результате суммировани  напр жений 14 первым сумматором 2 получаем на его выходе напр жение 15, под действием которого в момент to на выходе

5 компаратора 3 формируетс  импульс 21 напр жени  на нагрузке, соответствующий началу подключени  нагрузки к питающему напр жению. Одновременно с импульсом . 21 на выходе датчика напр жени  13 (по вл етс ) формируетс  напр жение 17 )

0 которое поступает на второй вход второго сумматора 8, второй вход переключател  каналов 9 и на вход обнулени  интеграто ра 10. С приходом импульса напр жени  17 ии л() датчика 13 выходного напр жени  на интегратор 10 обнуление интегратора отключаетс  и он готов к интегрированию .

В .этот же момент времени to на выходе первого нуль-органа. 5 формируетс  импульс напр жени  16, который через оптронQ ную пару 6 поступает на управл ющий вход переключател  каналов 9 и подключает выход второго сумматора 8 ко входу интегратора 10. На первый вход второго сумматора 8 подаетс  посто нное напр жение Uotvi coust с выхода второго источника

5 опорного напр жени  7. Если выходное напр жение преобразовател  не равно опорному напр жению, то их разность 18 с выхода сумматора 8 через переключатель каналов 9 подаетс  на вход интегратора 10 и интегратор начинает интегрировать. Как только на выходе интегратора 10 по витс  напр жение 19, срабатывает второй нульорган 11 и на его выходе формируетс  импульс напр жени  20, который через вторую оптронную пару 12 подаетс  на второй

5 вход компаратора 3 и удерживает его в этом состо нии до окончани  действи  импульса независимо от величины напр жени  на его первом входе.

В момент времени t-r пилообразное напр жение Uom(t) становитс  равным управл ющему напр жению Uy (t). При этом нуль-орган 5 возвращаетс  в свое первоначальное состо ние 16, а переключатель каналов 9 отключает по первому входу (каналу ) выход второго сумматора 8 и подключает по второму входу датчик 13 выходного напр жени . При этом ко входу интегратора 10 прикладываетс  с обратным знаком (позици  18) выходное напр жение преобразовател  Овыл (t), что соответствует обратному интегрированию интегратора 10. В момент ii напр жение 19 на выходе интегратора 10 становитс  равным нулю, второй нуль-орган 11 возвращаетс  в исходное состо ние. Импульс напр жени  на втором входе компаратора 3 становитс  равным нулю и на выходе компаратора 3 закачиваетс  формирование выходного импульса 21. При нуле выходного сигнала компаратора 3 напр жение на выходе преобразовател  и на выходе датчика 13 выходного напр жени  становитс  равным нулю, интегратор 10 обнул етс  и удерживаетс  в таком состо нии до начала ij следующего цикла работы.

На интервале tj-te (фиг. 2) показана работа устройства с большим чем на интервале to-ta, напр жением ошибки Uoru.(t) Uw,x(t).,

В случае, если опорное напр жение Uofti(t) равно выходному напр жению Ubbix(t), то напр жение на-входе и выходе интегратора 19 равно нулю.

При этом состо ние компаратора 3 целиком определ етс  выходным напр жением первого сумматора 2. Компаратор 3 возвращаетс  в первоначальное состо ние в момент времени , который соответствует равенству пилообразного напр жени  Uon,(t) и управл ющего напр жени  U (t) (позици  14, фиг. 2).

Из описани  работы устройства дл  управлени  широтно-импульсным преобразователем следует, что при отключении выходного напр жени  (t) от опорного напр жени  UOH I (t) врем , в течение которого нагрузка подключена к источнику питани , измен етс  таким образом, что среднее значение выходного напр жени  преобразовател  остаетс  равным заданному и не зависит от величины питающего напр жени  и падени  напр жени  на самом преобразователе , обуслоьл кного токами нагрузки .

Таким образом, изобретение позвол ет

повысить точность поддержани  выходного напр жени  и надежность работы устройства дл  управлени  широтно-импульсным пре образователем и всего преобразовательного устройства в целом.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 568138, кл. Н 02 Р 13/16, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 537431, кл. Н 02 Р 13/16, 1975.

/ fS

23

п

22 h I

Фиг. I