Системы управления импульсными преобразователями постоянного тока

Системы управления импульсными преобразователями (СУ-ИП) могут быть построены на разных принципах действия. Здесь будет рассмотрен принцип построения схемы СУ-ИП без звена постоянного тока, т.е. без преобразования кода в составе управляющего сигнала в регулируемое напряжение, поступающее на силовые ключи.

Питание подобных СУ осуществляется от первичного источника постоянного тока.

Наиболее простой является СУ для симметричного способа управления ИП. Знакомство с этой системой позволяет получить достаточное представление не только о структуре и принципе действия этой системы, но и выяснить принципы действия других систем и работу элементов, на которых эти системы строятся.

Функциональная схема СУ-ИП для симметричного управления силовыми ключами показана на рис. 2.7.

Рис. 2. 7. Функциональная схема системы управления импульсными преобразователями постоянного тока

Она содержит преобразователь кода во временной интервал ПКВИ, схему синхронизации СС, распределитель импульсов РИ и импульсный преобразователь, содержащий силовые ключи. На этом рисунке Uсс – опорный сигнал, подаваемый на ПКВИ от СС, Q –импульсный сигнал, снимаемый с ПКВИ ; Uу1, Uу4 – сигналы, подаваемые на силовые ключи импульсного преобразователя.

Рассмотрим варианты построения основного блока системы ПКВИ.

Для его реализации обычно используются два основных подхода. При первом подходе основным звеном преобразователя кода во временной интервал является компаратор, на вход которого подаются два сигнала: входной управляющий сигнал “ m ” и некоторый опорный сигнал Q0, обычно пилообразной формы (рис. 2.7).

На рис. 2.8, б приведена временная диаграмма работы схемы, которая может быть использована для управления силовыми ключами при симметричном способе. Схема вырабатывает управляющий сигнал в моменты равенства мгновенных значений сигналов “ Q0 ” и “ m ”. Включение импульсов происходит в начале периодов пилообразного опорного сигнала.

Рис. 2. 8. Основной блок системы ПКВИ, на основе компаратора

При втором подходе к реализации схемы ПКВИ используются счетчики импульсов. На рис. 2.9 приведена функциональная схема преобразователя код “ m ” во временной интервал, которая работает следующим образом. В определенные моменты времени схема синхронизации вырабатывает тактовый импульс “ fсс ”, который производит запись кода “ m ” в счетчик “ С ” и одновременно устанавливает триггер “ Т2 ” в такое состояние, при котором проводит вентиль “ В ”.

Импульсы от схемы синхронизации с частотой fсс проходят через вентиль и поступают на вход счетчика “ С ”. Счетчик работает на вычитание, причем, в тот момент, когда на счетчик будет записан нуль, на выходе счетчика будет сформирован импульс fс, который изменяет состояние триггера. Вентиль закрывается, и поступление импульсов частотой fсс на вход счетчика прекращается. Выходной сигнал Q, длительность которого пропорциональна коду m, снимается с триггера Тг. Временная диаграмма работы схемы приведена на рис. 2.9.

Рис. 2. 9. Основной блок системы ПКВИ, на основе вычитающего счетчика