Устройство для контроля системы управления вентильного преобразователя

 

Устройство содержит фильтр и диод, входы которых соединены между собой и образуют второй вход устройства, несимметричный формирующий триггер, входом соединенный с выходами фильтра и диодного элемента, и блок фиксации временного несовпадения импульсов, второй вход которого соединен с выходом несимметричного формирующего триггера, а первый вход является первым выходом устройства. Фильтр выполнен в виде Т-образного RC-фильтра низкой частоты, причем диод анодом соединен с входом, а катодом с выходом фильтра. Несимметричный формирующий триггер выполнен в виде резистора, ключа (униполярный транзистор), компаратора, выходом соединенного с управляющим входом ключа , первого и второго источников опорного напряжения, выходами соединенных через резистор и ключ соответственно с инвертирующим входом компаратора, неинвертирующий вход и выход которого является входом и выходом соответственно несимметричного формирующего триггера. Схема фиксации блока временного несовпадения импульсов выполнена в виде элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, формирователя импульсов по фронту и спаду, RC-фильтра низкой частоты, RS-триггера и элемента И, инверсный вход которого соединен с выходом логического элемента, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, неинверсный вход - с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду и выход через RC-фильтр низкой частоты - с выходом установки и 1 RS-триггера, причем первый и второй входы схемы фиксации временного несовпадения импульсов соединения - соответственно с точкой соединения входа формирователя импульсов по фронту и спаду и первого входа элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. 2 з.п. флы, 5 ил. ел с со ел ч со о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Н 7/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861664/07 (22) 27.08.90 (46) 15.05.93. Бюл. М 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт силовых полупрОВодниковых устройств (72) А. Л. Щитов и А. В. Тимченко (56) Авторское свидетельство-СССР

N. 535657, кл. Н 02 Н 7/10, 1974.

Авторское свидетельство СССР

bL 819883, кл. Н. 02 Н 7/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 943980, кл. Н 02 Н 7/12, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕО Б РАЗО ВАТЕЛ Я (57) Устройство содержит фильтр и диод, входы которых соединены между собой и образуют второй вход устройства, несимметричный формирующий триггер, входом соединенный с выходами фильтра и диодного элемента, и блок фиксации временного несовпадения импульсов, второй вход которого соединен с выходом несимметричного формирующего триггера, а первый вход является. первым выходом устройства. Фильтр выполнен в виде Т-образного RC-фильтра низкой частоты, причем диод анодом соединен с входом, а катодом с выходом фильтра.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах защиты и управления вентильных преобразователей, Целью предлагаемого изобретения является повышение точности и надежности. Ы,» 1815730 А1

Несимметричный формирующий триггер выполнен в виде резистора, ключа (униполярный транзистор), компаратора, выходом соединенного с управляющим входом ключа, первого и второго источников опорного напряжения, выходами соединенных через резистор и ключ соответственно с инвертирующим входом компаратора, неинвертирующий вход и выход которого является входом и выходом соответственно несимметричного формирующего триггера. Схема фиксации блока временного несовпадения импульсов выполнена в виде элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, формирователя импульсов по фронту и спаду, RC-фильтра низкой частоты, RS-триггера и элемента И, инверсный вход которого соединен с выходом логического элемента, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, неинверсный вход — с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду и выход через RC-фильтр низкой частоты — с выходом установки и "1" RS-триггера, причем первый и второй входы схемы фиксации временного несовпадения импульсов соединения — соответственно с точкой соединения входа формирователя импульсов по фронту и спаду и первого входа элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. 2 з.п. флы, 5 ил.

Технический эффект предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство имеет более высокую точность контроля параметров импульсов управления и надежность в работе за счет исключения ложного срабатывания при качественном импульсе

1815730 управления и несрабатывании при некачественном импульсе управления.

Предлагаемое устройство представлено на фиг, 1 — 4; на фиг. 5 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит фильтр 1 и диодный элемент 2, входы которых соединены между собой и образуют второй ход устройства. несимметричный формирующий триггер 3, входом соединенный с выходами фильтра 1 и диодного элемента 2, и блока фиксации временного несовпадения импульсов 4, второй вход которой соединен с выходом несимметричного формирующего триггера 3, а первый вход является первым входом устройства, Фильтр 1 выполнен в виде Т-образного RC-фил ьтра низкой частоты, причем диод 2 (диодный элемент) анодом соединен с входом, а катодом — с выходом фильтра 1.

Несимметричный формирующий триггер 3 выполнен в виде резистора 5, ключа 6 (униполярный транзистор), компаратор 7, выходом соединенного с управляющим входом ключа 6. первого 8 и второго 9 источни-. ков опорного напряжения (выполнены, например, по схеме рис. 5.14 на стр. 307 литературы; "Забродин IO, С. Промышленная электроника: Учебник для вузов — М. Высш. школа. 1982, 496 с., ил",) выходами соединенных через резистор 5 и ключ 6, соответственно, с неинвертирующим Вх0дом компаратора 7, инвертирующий вход и выход которого являются входом и выходом, соответственно, несимметричного формирующего триггера. Блок фиксации временного несовпадения импульсов 4 (фиг. 4) выполнен в виде логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, формирователя импульсов по фронту и спаду 11 (см. рис. 56 на стр, 108 литературы; "Гутиков В. С. Интегральная электроника в измерительных приборах, Л., "Энергия", 1974"), RC-фильтра низкой частоты 12 (может быть выполнен по схеме фильтра 1), RS-триггера 13 и логического элемента И 14, инверсный вход которого соединен с выходом логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, неинверсный вход — с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду 11 и выход— через RC-фильтр низкой частоты 12 с входом установки в "1" RS-триггера 13, причем первый и второй входы блока фиксации временного несовпадения импульсов соединены, соответственно, с точкой соединения входа формирователя импульсов по фронту и спаду 11 и первого входа логического эле мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛ А 10 и с вторым цходом логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10.

50 симметрично о формирующего триггера 3 формируется прямоугольный импульс И 3 (временная диаграмма И 3, показанная сплошной линией), имеющий лишь минимальный сдвиг по времени относительно импульса управления И вход 1, обусловленный инерционностью срабатывания выходного каскада системы управления и несимметричного формирующего триггера

3 с фильтром 1 и диодом 2 на входе. Импульс управления И вход 1 импульс с выхода несимметричного формирующего триггера 3 поступают в блок фиксации временного несовпадения импульсов 4, где (фиг, 4) поступают на вход логической схемы

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, которая в моРабота устройства заключается в следующем. На вход 1 и вход 2 устройства поступают, соответственно, с входа и выхода выходного каскада системы управления (не показан) импульсы управления (временные диаграммы И вход 1 и И вход 2 показаны на фиг. 5). Импульс управления И вход 1 имеет прямоугольную форму. Импульс управления

И вход 2 представляет собой, как было отме"0 чено ранее, пачку коротких импульсов, первый из которых является форсировкой, а остальные — заполнением. Импульс управления И вход 2 поступает через параллельно соединенные фильтр 1 и диод 2 на вход несимметричного формирующего триггера

3. Диод 2 обеспечивает передачу форсировки без иска>кения, а фильтр 1 сглаживает узкие провалы импульса управления И вход

2 (см. временную диаграмму И 1, 2). Несимметричный формирующий триггер 3 имеет два порога срабатывания по напряжению И

8 и И 9, которые задаются источниками опорного напряжения 8 и 9, Эти напряжения И 8 и И 9 подаются на инвертирующий вход компаратора 7, соответственно. через резистор 5 (служит для исключения взаимного влияния источников опорного напря>кения 8 и 9) и ключ 6, который управляется напряжением с выхода компаратора 7, Пре30 образованный импульс управления И 1, 2 с выходов параллельно соединенных фильтра

1 и диода 2 поступает на неинвертирующий вход компаратора 7, который формирует сигнал "1" (временная диаграмма И 7) в момент достижения напряжения И 8 источника опорного напряжения 8 и замыкает ключ

G, при этом устанавливает новый порог срабатывания И 9, настраиваемый источником опорного напряжения 9 по величине запол- .

40 нения импульса управления И вход 2 (временные диаграммы И 1, 2 и И 3). Если форсировка и заполнение импульса управления И вход 2 имеют значения не ниже минимально допустимых. то на выходе неt 815730 элемента И формируется логический сигнал 10

"0". Однако, из-за нестабильности форми20 нужд, ухудшение электроконтактных соединений, изменение параметров или выход из 30

35.участок импульса, показанный на времен- 40 ной диаграмме И 3 (фиг. 5) пунктирной линией. В результате значительного несовпадения импульса с выхода несимметричного формирующего триггера 3, и импульса управления. И вход 1 на выходе 45 логического элемента.И 14 формируется длительный импульс (см. временную диаграмму И 14, показанную пунктирной линией), который пбступает через RC-фильтр

12 на S-вход RS-триггера 13 и устанавливает 50 его в "1".

Этот сигнал сигнализирует о неработос-: пособности выходного каскада сйстемы управления. Если величина заполнения импульса управления И вход 2 меньше ми- 65 ,.нимально допустимой, которая задается напряжением И 9 от источника опорного напряжения 9, то на выходе несимметричмент. несовпадения этих импульсов по времени формирует логический сигнал "1". По фронту и спаду импульса управления И вход

1 формирователем 11 формируются короткие импульсы, которые блокируют в логиче ской схеме И импульсы несовпадения с выхода логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, обусловленные выше указанной задержкой, тэк, что на выходе логического рования импульсов на выходе логического элемента И 14 все же возникают очень ко"роткие импульсы в виде помех, которые не пропускаются и а в xoä R S-т ри rгера 13 RC-фильтром 12.

Для повышения надежности, обычно, а выходных каскадах системы управления реализуют принципы формирования заполнения импульсов управления после окончания форсировки. Заполнению всегда предшествует форсировка, являющаяся причиной возникновения заполнения. Как показывает практика, появление некачественных импульсов управления выражается в следующем: снижение уровмя (исчезнове-. ние) форсировки или заполнения из-за сниженил напряжения питания собственных строя элементов выходных каскадов и т. д., появление дополнительных импульсов заполнения из-за самовозбуждения выходного каскада. При генерации выходным каскадом дополнительных импульсов заполнения (см. часть временной диаграммы

И вход 2; показанной пунктирной лийией) на выходе несимметричного формирующего триггера 3 формируется дополнительный ного формирующего триггера 3 будет фор. мироваться импульс только на время длительности форсировки. что также зэфиксируется RS-триггером 13 как нерабо5 тоспосабность выходного каскада системы управления, При снижении форсировки до величины, меньшей, напряжения И 8 источника опорного напряжения 8, на выходе несимметричного формирующего триггера 3 будут отсутствовать импульсы в любом случае, что зафиксируется й$-триггером 13 схемы. блока временного несовпадения импульсов 4. Таким образом, устройство формирует сигнал неисправности выходно15 го каскада системы управления в случаях исчезновения или снижения ниже минимально допустимой величины форсировки или заполнения, и появления на выходе выходного каскада лишних импульсов заполнения (при сэмовозбуждении).

Формула изобретения

1. Устройство для контроля системы управления вентильного преобразователя, содержащее преобразователь уровня и блок

25 фиксации временного несовпадения импульсов, первый вход которого соединен с выходом преобразователя уровня, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, введен фильтр и диодный элемент, а преобразователь уровня выполнен в виде несимметричного формирующего триггера, причем диодный элемент подключен параллельно фильтру, выход фильтра подключен к входу преобразователя уровня, вход фильтра использован в качестве первого входа устройства. а второй вход и выход блока фиксации временного несовпадения импульсов использованы, соответственно, в качестве второго входа и выхода устройства.

2. Устройство по и. 1, отл и ча ю щеес я тем, что несимметричный формирующий триггер выполнен а виде триггера Шмитта.

3, Устройство по и. 1, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что несимметричный формирующий триггер выполнен в виде резистора. ключа, компаратора, первого и второго источников опорного напряжения, причем первый вход и выход компаратора использованы в качестве входа и выхода несиммеричного фор-, мирующего триггера, . второй вход компаратора -подключен к выходу первого источника опорного напряжения через резистор, а к аыходу-второго источника опорнoro напряжения — -. через ".ключ, управляющий вход которого подключен K выходу комп аратора, 1815730

1815730

ИБкоИ

ЯоМ

Составитель А.Шитов

Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль

Редактор

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

Заказ 1641 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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