Устройство для управления и стабилизации параметров выходного напряжения преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразователями в переходных режимах. Цель изобретения - улучшение энергетических характеристик вентильного преобразователя в переходных режимах работы и расширение его функциональных возможностей. С этой целью в установившемся режиме работы сигнал ошибки поступает с выхода блока 3 сравнения на вход корректирующего блока 5. Откорректированная ошибка накладывается в сумматоре 8 на модулирующую функцию. По полученному закону производится широтно-импульсная модуляция для выработки управляющего воздействия. В переходных режимах работы, когда сигнал ошибки резко возрастает, срабатывает пороговый 4, а на первый вход сумматора 8 подается постоянная составляющая с выхода цифрового фильтра 6, величина которой формируется по значению откорректированной ошибки в моменты квантования. При этом широтно-импульсная модуляция производится по закону, определяемому модулирующей функцией (обычно синусоидальной) с постоянной составляющей в спектре. 3 ил.

союз советских социАлистичесних

РЕСПУБЛИН (51)5 Н 02 P 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изонРетениям и ОТНРытиям пРи Гннт сссР (21) 4382773/24-07 (22) 25.02.88 (46) 23.03.90, Бюп. ¹ 11 (71) Черниговский филиал Киевского политехнического института им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.И.Денисов, В.В.Гордиенко, В.П.Войтенко и А.А.Шмаров (53) 621.316.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1274094, кл. Н 02-И 7/48, 1983.

Электронная техника в автоматике.

Сб.статей./Нод ред. Ю.И.Конева.

И.: Радио и связь, 1983, вып,14, с.89, рис.1.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ ПАРАИЕТРОВ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

I (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразователями в переходных режимах. Цель изобретения — улучшение энергетических характеристик вентильного преобразователя в переходных режимах работы и расширение его функциональных возможностей. С этой целью в установившемся режиме работы сигнал ошибки поступает с выхода блока 3 сравнения на вход корректирующего блока

1552290

5. Откорректированная ошибка накладывается в сумматоре 8 на модулирующую функцию. По полученному закону производится широтно-импульсная моду5 ляция для выработки управляющего воздействия. В переходных режимах работы, когда сигнал ошибки резко возрас- тает, срабатывает пороговый элемент

4, а на первый вход сумматора 8 пода- 10

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразоватеЛями в переходных и установившихся режимах.

Целью изобретения является улучШение энергетических характеристик вентильного преобразователя в переходных режимах работы и .расширение его функциональных возможностей.

kia фиг.1 представлена Функциональ- 25 ная схема устройства для управления и стабилизации параметров выходного напряжения преобразователя, на фиг. 2— диаграммы работы устройства в установившемся режиме; на фиг.3 — диаграмма 30 работы в переходном режиме работы.

Устройство для управления и стабилизации параметров выходного напря— жения вентильного преобразователя 1 содержит (фиг. f) датчик 2 обратной связи, выход которого подключен к первому входу первого блока 3 сравнения, на второй вход которого подается эталонное напряжение, а выход первого блока 3 сравнения связан с входами порогового элемента 4 и корректирующего блока 5, цифровой фильтр 6, переключающий элемент 7, управляющий вход которого соединен с выходом поро г ового элемента 4, первый вход — с выходом корректирующего блока 5 и первым входом цифрового фильтра 6, второй вход связан с выходом цифрового фильтра 6, а выход переключающего элемента 7 подключен к первому входу .сумматора 8, генератор 9 пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом второго блока 10 сравнения, генератор 11 модулирующеи функции, связанный выходом с вторым

55 входом сумматора 8, задающий генератор 12, первый. второй и третий выходы которого подключены соответственно к входам генератора 9 пилообразноется постоянная составляющая с выхода цифрового Фильтра 6, величина которой формируется по значению откорректированной ошибки в моменты квантования.

При этом широтно-импульсная модуляция производится по закону, определяемому модулирующей функцией (обычно синусоидальной) с постоянной составляющей в спектре. 3 ил. го напряжения, генератора 11 модулирующей функции и к второму входу цифрового фильтра 6, причем выход сумматора 8 связан с вторым входом второго блока IÎ сравнения, а ео выход через формирователь 13 импульсов подключен к управляющему .зходу вентильного преобразователя 1, Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме работы сигнал с датчика 2 обратной связи, пропорциональный выходному напряжению вентильного преобразователя 1 (или же его среднему значению за 1/4, 1/2, 1 или несколько периодов — в зависимости от требуемой реализации) сравнивается в блоке 3 сравнения с эталонным напряжением Ь, соответствующим стабилизированному режиму работы преобразователя (фиг.2). Сигнал ошибки 6П < с выхода блока 3 сравнения поступает на вход корректирующего блока 5, который вырабатывает управляющее воздействие 6U по заданному закону регулирования (например, пропорционально-интегрально-дифференциальному}. Б установившемся режиме работы сигнал ошибки 601 не превышает порогового значения, и выход порогового элемента 4 установлен в состояние, при котором выход цифрового фильтра 6 отключен, а выход корректирующего блока 5 подключен через переключающий элемент 7 к первому входу сумматора 8. В сумматоре

8 происходит наложение откорректированной ошибки bU, стремящейся к ну,пю в режиме стабилизации на модулирующую функцию f,(t), поступающую с выхода генератора модулирующей функции 11, причем, как правило, в качестве модулирующей функции используется синусоида. Блок 10 сравнения осуществляет операцию вычитания получен35 Для улучшения энергетических показателей в переходных режимах и расширения функциональных возможностей устройства к первому входу сумматора

8 подключается не выход корректирую- 40 щего блока 5, а выход цифрового фильтра б. Это обеспечивается переключающим элементом 7 по сигналу с выхода, порогового элемента ч, который срабатывает при превышении ошибки АП, 45 порогового значения hUÄ, что характеризует переходный режим работы. При этом (фиг.3) значение выходного сигнала цифрового фильтра 6 связано с входами соотношением

5 15522 ной суммы модулирующей функции f<(t) и откорректированной ошибки 5U из пилообразного напряжения,ц пн, поступающего с генератора 9 пилообразного

5 напряжения. По полученной разности

U -U„„„ -f(t) формирователь 13 импульсов формирует управляющие импульсы

U> для вентильного преобразователя

1. Таким образом, в установившемся 10 режиме работы генератор 9 пилообразного напряжения, блок 10 сравнения и формирователь импульсов производят широтно-импульсную модуляцию по закону, определяемому функцией f(t), поступающей с выхода сумматора 8 и, как правило, являющейся синусоидой в режиме стабилизации. Задающий генератор 12 тактирует генератор 9 пилообразного напряжения, генератор 10 модулирующей функции, работающие на разных частотах, а также цифровой фильтр б.

В переходных режимах работы сигнал ошибки системы возрастает по ам- 25 плитуде и в общем случае может быть произвольной формы. Вследствие этого н динамике закон широтно-импульсной модуляции резко отличается от заданного, что приводит к ухудшению спект- З0 рального состава выходного напряжения вентильного преобразователя из-за увеличения в спектре доли гармонических составляющих, близких к основной.

ЬП (t) =ьп(кт) к„, КТ (t - (К+1 ) Т где К вЂ” коэффициент передачи пропорционального регулятора, входящего в состав цифрового фильтра;

t — текущее время, 90 6

Т вЂ” период квантования, определяемый задающим генератором

12, К О, 1, 2

В результате на выходе сумматора

8 н переходных режимах имеется модулирующая функция с наложенной на нее постоянной составляющей, величина которой формируется по ошибке регулирования в моменты времени к Т и изменяется с каждым периодом Т, причем период квантования целесообразно выбирать из ряда T=n Т /2, где T< — период модулирующей функции; n=1, 2, 3.

Таким образом, спектр выходного напряжения в переходных режимах работы отличается от спектра в режиме стабилизации, в основном, вепичиной постоянной составляющей, что улучшает энергетические показатели вентильного преобразователя, которые являются функциями спектрального состава,. а также расширяет его функциональные возможности.

Устройство обеспечивает лучший спектральный состав выходного напряжения в переходных режимах работы и позволяет эа счет этого улучшить энергетические характеристики и снизить влияние вентильного преобразователя на питающую сеть. Кроме этого, устройство позволяет стабилизировать выходное напряжение заданной формы (синусоидальное, треугольное, трапецеидальное), что расширяет его функциональные возможности.

Формула изобретения

Устройство для управления и стабилизации параметров выходного напряжения преобразователя, содержащее датчик обратной связи, вход которого предназначен для подключения к выходу преобразователя, выход соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого предназначен для подключения к источнику эталонного напряжения, выход соединен с входом корректирующего блока, генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, выход которого через формирователь импульсов управления предназначен для подключения к управляющему входу преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик преобразователя в переходных режимах работы и расшире1552290

Ф) и аи

Фиг. 3 иг.

Составитель А.Меркулова

Техред A. Кравчук Корректор М.Самборская

Редактор Г.Гербер

Тираж 453

Подписное

Заказ 33б

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101 ния функциональных возможностей, введены пороговый элемент, переключаю" щий элемент, цифровой фильтр, сумматор, генератор модулирующей функции и задающий генератор, причем вход порогового элемента соединен с выходом первого блока сравнения, выход — с управляющим входом переключающего элемента, первый вход которого соединен с выходом корректирующего блока, второй вход — с выходом цифрового фильтра, вход которого соединен с выходом корректирующего блока, выход переключающего элемента соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующей функции, а вы" ход соединен с вторым входом второго блока сравнения, тактирующие входы генератора пилообразного напряжения, генератора модулирующей функции и цифрового фильтра соединены с соот-. ветствующими выходами задающего генератора.