SU828396A1 - Преобразователь цифрового кода виМпульСы - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к преобразовател м цифрового кода в импульсы зажигани  управл емых вентилей, например, тиристоров , и может быть использовано в автоматических системах управлени  техпологическими процессами с управл ющими цифровыми вычислительными машинами как выходное устройство.

Известны преобразователи цифрового кода в импульс управлени  вентил ми, содержащие генератор тактовых импульсов, ключ и счетчик 1. Код из управл емой вычислительной машины записываетс  через ключи в счетчики. Затем импульсы из тактового генератора проход т в счетчик, который считает до полного заполнени , после чего формируетс  импульс на управл емый вентиль.

Врем , в течение которого идет счет в счетчике, соответствует углу зажигани .

Недостаток известного преобразовател  - низка  точность из-за нелинейной зависимости между входным кодом и выходным током в нагрузке тиристора.

Известен преобразователь цифрового кода Б импульсы, содержащий   регистров, п оптронных ключей, диодный мост, триггерный счетчик, источник питани , п регистров нагрузки, конденсатор, генератор тактовых импульсов, п тиристоров, катоды которых через резисторы нагрузки подключены к одной из щин источника питани  и к одной из щин входной диагонали диодного моста, друга  входна  шина которой соединена с другой щиной источника питани  и с катодами п тиристоров, управл ющий электрод каждого из которых соединен с выходом соответствующего оптронного ключа, одна из обкладок конденсатора подключена к входу генератора тактовых импульсов 2.

В известном преобразователе тактовый генератор импульсов измен ет частоту в зависимости от нелинейности синусоидального питающего напр жени , он не обеспечивает щирокого диапазона регулировани , что снижает точность работы преобразовател ; кроме того, сигнал от сети непосредственно поступает на управл емый генератор , что приводит к его сбо м при помехах в сети, особенно если от одного источника питаетс  группа выходных вентильных устройств .

Цель изобретени  - повышение точности работы преобразовател .

Дл  достижени  этой цели в преобразователь цифрового кода в импульсы, содержащий п регистров, п оптронных ключей, диодный мост, триггерный счетчик, источник питани , п резисторов нагрузки, конденсатор , генератор тактовых импульсов, п тиристоров, катоды которых через резисторы нагрузки подключены к одной из шин источника- питани  и к одной из шин входной диагонали моста, друга  входна  шина которой соединена с другой шиной источиика питани  и с анодами п тиристоров, управл юш ,ий электрод каждого из которых соединен с выходом соответствуюш,его оптронного ключа, одна из обкладок конденсатора подключена к входу генератора тактовых импульсов, введены п сумматоров, (n-fl)-bm оптронный ключ, управл емый делитель частоты, ключ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вход которого соединен с первым выходом триггерного счетчика, второй выход которого соединен с первым входом соответствуюш,его сумматора, второй вход которого соединен с выходом одного из п регистров, выход соответствуюш,его сумматора подключен к входу соответствуюш ,его оптронного ключа, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ соединен с первым входом управл емого делител  частоты , второй вход которого соеди.нен с выходом генератора тактовых импульсов, третий вход - с выходом (п + 1)-го оптронного ключа и с первым входом триггерного счетчика, а выход - с вторым входом триггерного счетчика, третьим выходом соединенного через ключ с другой обкладкой конденсатора, втора  диагональ диодного моста соединена с входами (п + 1)-го оптронного ключа.

Введенные в устройство элементы, включенные по указанным св з м, повышают диапазон частот генератора тактовых импульсов , что приводит к повышению, в свою очередь, диапазона регулировани  тока в нагрузке с высокой точностью. Введение синхронизации частоты тактового генератора с частотой сети за счет подключени  питани  генератора тактовых импульсов к емкости, разр жаемой ключом, также повышает точность устройства.

Помехоустойчивость в устройстве достигаетс  автономной схемой формировани  синусоид при помош,и введени  триггерного счетчика, управл емого делител  частоты и элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

На чертеже показана блок-схема преобразовател .

Преобразователь состоит из управл емых вентилей, например, на транзисторах li, Ь, -., 1и, регистров 2i, 22,... 2„ оптронных ключей Зг, За,..., 3„, диодного моста 4, триггерного счетчика 5, силового источника питани  6, резисторов нагрузки 7i; TZ, ...; 7„, генератора 8 тактовых импульсов, сумматоров 9i; 92...; 9„, управл емого делител  частоты 10, логического элемента И ИС .КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ключа 12, конденсатора 13.

Преобразователь работает следуюш,им образом.

В регистрах 2i, 22, ..., 2п записан код, который определ ет необходимый ток в соответствуюших резисторах нагрузки 7i, 72, .... 7„. При переходе синусоидального питаю5 ш,его напр лсени  источника питани  6 через нуль в диодном мосте 4 формируютс  (100 Гц) остроконечные импульсы, которые через оптронный ключ 3n+i сбрасывают в счетчике 5 все триггеры в нулевое состо ние, кроме первого триггера, соответствуюшего младшему разр ду.

Эта единица в коде счетчика о определ ет самую низкую частоту, котора  поступает от генератора 8 тактовых импульсов через управл емый делитель частоты 10 на счетчик 5. Это осуществл етс  через логические элементы 11 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (таких элементов в преобразователе на два меньше количества триггеров в

0 счетчике 5). На один вход всех логических элементов 11 поступает сигнал от триггера предпоследнего со стороны старшего разр да счетчика 5. На другой вход логических элементов 11 поступает соответствую5 ш,ий выход остальных триггеров счетчика 5, кроме последнего.

Если в первом (младшем) разр де имеетс  единица, а в предпоследнем разр де счетчика 5 - нуль, то на выходе логического элемента 11 соответствующего младшему разр ду по вл етс  единица, котора  и определ ет частоту на выходе управл емого делител  частоты 10. Счетчик 6 начинает считать импульсы, поступающие от генератора 8 тактовых импульсов через управл емый делитель частоты 10. Причем после прихода первого импульса на счетчик 5 частота с выхода управл емого делител  частоты увеличиваетс  в два раза, после

0 прихода второго импульса - в 3 раза и т. д. За счет обратной св зи по цепи счетчика 5, логические элементы 11, управл емый делитель частоты 10 и снова вход счетчика о - девиаци  частоты на входе счет5 чика 5 имеет синусоидальный характер.

Когда частота достигнет своего максимума (во всех разр дах, кроме двух старших, в счетчике 5 - единица), произойдет сброс всех триггеров на нуль, а в предпоследнем

0 разр де по витс  единица. За счет логических элементов 11 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ на входах управл емого делител  частоты 10 сохранитс  единица, а частота на выходе управл емого делител  частоты 10

5 начнет снижатьс . Это снижение частоты будет продолжатьс  до тех пор, пока код из счетчика 5 будет таким, что частота на выходе из управл емого делител  частоты 10 станет равным нулю, и счетчик 5 остановитс . Следующий его счет начнетс  после того, как с оптронного ключа поступит импульс на «сброс счетчика 5. .

Когда счетчик 5 считает импульсы, то происходит их суммирование с обратным

кодом регистров 2ь 22, ...; 2„, в сумматорах

9i; Эа, ..., 9n. Как только произойдет совпадение пр мого кода счетчика 5 и обратного кода регистра 2„; , (где t-1, 2), на выходе «перенос сумматоров 9 по витс  сигнал, который через соответствующий оптронный ключ 3„; включит соответствующий тиристор li InЕсли частота на выходе генератора 8 тактовых импульсов точно кратна частоте сети, то на выходе триггера старшего разр да счетчика 5 импульсов не будет и ключ 12 будет закрыт.

Генератор 8 тактовых импульсов настроен на частоту несколько выше, чем требуетс , поэтому триггер старшего разр да счетчика 5 будет срабатывать и импульс поступит на ключ 12, который разр дит емкость 13 на величину, пропорциональную длительности импульса с триггера счетчика 5. При этом напр жение питани  генератора 8 тактовых импульсов станет меньше , частота его упадет и приблизитс  к номинальной .

Таким образом осуществл етс  автоматическа  подстройка частоты генератора 8 тактовых импульсов.

Предлагаемый преобразователь повысит точность формировани  тока в цепи нагрузки . Это преобразование кода в ток не зависит от нелинейности синусоидального силового напр жени  сети. Автономное программное управление менее подвержено помехам со стороны силового питани  при одновременной работе нескольких управл емых вентилей. Преобразователь исключает также воздействие помех, так как силова  часть его соединена по цеп м управлени  только через оптронные ключи 3.

Claims (2)

1.Горский Ю. М. и др. Преобразователь цифрового кода управлени  в импульсы «зажигани  полупроводниковых и ионных вентилей. - Электричество. № 3, 1966, с. 41.

2.Авторское свидетельство СССР jYo 285379, кл. Н ОЗК 13/00, 1969 (прототип).