Устройство для управления многофазным регулируемым преобразователем напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства. Генератор 16 импульсов вырабатывает по каждому выходу последовательность коротких импульсов. При этом цепь управления преобразовательной ячейки 1, включающая в себя пороговый элемент 13, RS-триггер 15, D-триггер 17 и элементы И 18 и 19, формирует импульсные сигналы, сдвинутые по фазе один относительно другого на 180°, которые управляют работой двух силовых цепей. Контроль тока в обеих цепях осуществляется с помощью датчика 12 тока. Аналогичным образом работают преобразовательные ячейки 2 и 3, причем фазовый сдвиг в их работе задается генератором 16. В рассматриваемом случае 3-фазный генератор обеспечивает работу 6-фазной схемы преобразователя. 2 ил.

союз соаетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 02 M 1/08

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4648098/07 (22) 08.02,89 (46) 23.10.91. Бюл, М 39 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) И,Г.Пономарев и А.Л.Свительский (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1390605, кл. G 05 F 1/56, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 951264, кл. G 05 F 1/56, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

МНОГОФАЗНЫМ РЕГУЛИРУЕМЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕM НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения — повышение надежности и упрощение

„„SU „„1686645 А1 устройства. Генератор 16 импульсов вырабатывает по каждому выходу последовательность коротких импульсов, При этом цепь управления преобразовательной ячейки 1, включающая в себя пороговый элемент

13, RS — триггер 15, 0-триггер 17 и элементы

И 18 и 19, формирует импульсные сигналы, сдвинутые по фазе один относительно другого на 1800, которые управляют работой двух силовых цепей. Контроль тока в обеих цепях осуществляется с помощью датчика

12 тока. Аналогичным образом работают преобразовательные ячейки 2 и 3, причем фазовый сдвиг в их работе задается генератором 16. В рассматриваемом случае 3-фазный генератор обеспечивает работу

6-фазной схемы преобразователя. 2 ил, 1686645

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и упрощения схемы.

На фиг.1 приведена электрическая схема устройства для трех преобразовательных ячеек; на фиг.2 — диаграммы напряжений, поясня1ощие работу схемы.

Устройство для управления преобразователем, выполненным в виде преобразовательных ячеек 1 -3, каждая из которых содержит две соединенны параллельно цепи из коммутирующего элемента 4, 5, двухобмоточного дросселя 6, 7, диода 8, 9 и конденсатора 10 и подключена параллельно нагрузке 11, содержитдля каждой ячейки датчик 12 тока, включенной во входную цепь соответствующей ячейки, выход которого соединен с одним входом порогового элемента 13, другой вход которого соединен с выходом общей для всех ячеек цепью 14 обратной связи по выходному напряжению преобразователя, а выход — с R-входом RSтриггера 15 соответствующей ячейки, Sвход которого соединен с одним из выходов генератора 16 импульсов и С-входом Dтриггера, прямой выход которого соединен с одними из входов элемента И 18, а инверсный — с элементом И 19 и D-входом триггера 17, другие входы элементов И 18 и 19 соединены с прямым выходом RS-триггера

15, а выходы — с управляющими входами элементов 4 и 5.

Устройство работает следующим образом, Многофазный генератор 16 импульсов вырабатывает по каждому каналу последовательность коротких импульсов с периодом повторения Т/2, где Т вЂ” период работы силовой цепи, входящей в состав ячейки.

Импульсы напряжения (Ulg ) первого кана1 ла генератора 16 импульсов поступают на вход С D-триггера 17 и вход S RS-триггера

15, При этом на прямом выходе D-триггера

17 появляются прямоугольные импульсы (Оп ) с периодом повторения Т, а на инверI сном выходе — прямоугольные импульсы (Оп ), сдвинутые во времени относительнр

ОА на Т/2. Кроме того, каждый импульс Uig

1 переводит RC-триггер 15 в положение, при котором появляется напряжение U>s на его прямом выходе.

Основные моменты работы преобразовательной ячейки 1 следующие.

В момент времени t< (фиг.2) появляется напряжение на прямых выходах 0-триггера

17 (О т ) и RS-триггера 15 (0>g), а напряжение(0п ) на инверсном выходе триггера 17

45 батывания порогового элемента 13 и RSтриггера 15 напряжение (О а) на выходе элемента 18 станет равным нулю. Транзисторный ключ 15 закроется и энергия, накопленная дросселем 7, поступит через диод 9 в конденсатор 10 и нагрузку 11.

В момент м на прямых выходах D-триггера 17 и RS-триггера 15 снова появятся импульсы напряжения и далее преобразоЪательная ячейка 1 работает аналогичным образом, обеспечивая передачу энергии в нагрузку по двум силовым цепям с временным сдвигом Т/2.

Принцип действия преобразовательных ячеек 2 и 3 аналогичен рассмотренному выше принципу действия преобразовательной ячейки 1, причем все они работают с фазовым сдвигом на 120О, задаваемым генератором 16 (временный сдвиг при этом равен

1/3 Т), В рассматриваемом случае трехфазный генератор импульсов входными напряравно нулю. Это приводит в появлению напряжения Uia на выходе элемента 18 и открыванию транзисторного ключа 4.

Напряжение Ощ на выходе элемента 19

5 равно нулю и транзисторный ключ 5 останется закрытым.

Далее начинает плавно нарастать ток через транзисторный ключ 4 и первичную обмотку дросселя 6. При этом на один из

10 входов порогового элемента 13 поступает напряжение Utz с датчика 12 тока, а на другой вход — напряжение Uynp с выхода цепи

14 обратной связи.

В момент t1 напряжения 012 достигает

15 величины Оупр и на выходе порогового элемента 13 появится напряжение О э, которое поступит на вход R и вызовет срабатывание

RS-триггера 15, Напряжение Uis на его прямом выходе станет равным нулю, что приве20 дет к уменьшению до нуля напряжения Ощ на выходе элемента 18.

Далее транзисторный ключ 4 закроется и энергия, накопленная дросселем 6, flo це пи его вторичной обмотки через диод 8 по25 ступит в конденсатор 10 и нагрузку 11.

Поскольку напряжение 0>z при этом скачком уменьшится до нуля, то на выходе порогового элемента 13 сформируется кратковременный импульс напряжения.

30 В момент tz появится напряжение (Ол ) на инверсном выходе D-триггера 17, и которое поступит на вход элемента 19 и вызовет появление напряжения (Ощ) Hà его выходе. Транзисторный ключ 5 откроется и

35 начнет нарастать ток в цепи первичной обмотки дросселя 7.

В момент сз напряжение U>z датчика 12 тока достигает величины Uynp, задаваемой цепью 14 обратной связи,. в результате сра168 )645 жениями 0и, 0ы и и Оы (фиг.2) обеспеI II чивает работу шестифазной схемы преобразователя, в котором ячейки работают с фазовым сдвигом 60 (временной сдвиг

1/6Т), причем контроль входных токов ячеек в такой схеме осуществляется тремя датчиками тока.

Таким образом, введение в каждую преобразовательную ячейку 0-триггера и двух элементов И позволяет упростить схему.за счет двухкратного уменьшения числа выходов многофазного генератора импульсов и использования одного датчика тока на две силовые цепи и благодаря этому повысить надежность устройства в целом. Кроме того, в устройстве преобразовательные ячейки имеют идентичные схемы, что расширяет возможность их унификации.

Формула изобретения

Устройство для управления многофаэным регулируемым преобразователем напряжения, выполненном в виде.N преобразовательных ячеек, каждая из которых содержит две соединенные параллельно цепи из коммутирующего элемента и

LCD-фильтра, содержащее N датчиков тока, предназначенных для подключения во входные цепи преобразовательных ячеек>N пороговых элементов, первые входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков тока, выходы — с R-входами соот5 ветствующих RS -триггеров, S-входы которых соединены с соответствующими выходами генератора импульсов, и цепь обратной связи по выходному напряжению преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 10 что, с целью повышения надежности и упрощения устройства, для каждой преобра-. зовательной ячейки введены D-триггер и два элемента И, причем С-вход каждого 0триггера соединен с S-входом соответству15 ющего RS-триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами двух соответствующих элементов И, второй вход первого из которых соединен с прямым выходом соответствующего О-триггера, а второй вход

20 второго — с инверсным выходом указанного

D-триггера и его 0-входом, вторые входы пороговых элементов соединены с выходом цепи обратной связи по выходному напряжению преобразователя, а выходы элемен25 тов И предназначены для подключения к управляющим входам соответствующих коммутирующих элементов преобразовательных ячеек.

1686645 и„" и и, Редактор Н.Гунько

Заказ 3608 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при,ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

46

Llynp

Составитель А.Парочкина

Техред М.Моргентал Корректор M.Màêñèìèøèíåö