3. Распределители управляющих импульсов

В однофазных автономных инверторах с амплитудным регулированием величины первой гармоники напряжения или тока в течение периода формируются два выходных импульса: один положительный и один отрицательный. Трехфазный АИ выдает за период шесть импульсов с интервалом 60°. Следовательно, для получения частоты первой гармоники выходные импульсы ЗГ должны следовать с частотой. Для подачи импульсов на вентили нужен распределитель импульсов (РИ).

В качестве РИ можно использовать счетчики со счетом до шести и кольцевые регистры. При транзисторной реализации простейшим является счетчик на трех триггерах. Три триггера имеют восемь различных состояний. Для получения шести состояний в одном из них счетный импульс добавляет не одну единицу, а три. Эта операция называется исключением избыточных состояний. Тогда получается шесть состояний, и каждое длится . Если управляющие импульсы должны иметь длительностьили, то далее ставятся дешифраторы на диодах. На базе интегральных схем РИ можно выполнить на счетчике, который представляет одну микросхему. Для получения управляющих импульсов с длительностью болеетребуется еще не менеее 6 логических элементов.

Более простым получается РИ на регистрах с перекрестными связями на тактируемых триггерах (регистрах Джонсона). Несколько таких схем описано в [15].

Рассмотрим одну из применяемых схем, которая приведена на рис.38,а. В ней использованы три тактируемых JK-триггера DD1...DD3. Положительный фронт импульса , который поступает на тактовый вход С от ЗГ, записывает в триггер информацию, которая подана на вход J, если. Отрицательный фронт импульса ЗГ передает записанную информацию на выходы триггера. В данной схеме на вход J каждого триг-гера подается инверсный сигналс предыдущего триггера, а на вход К подается сигнал с прямого выхода. Таким образом, при поступлении импульса ЗГ каждый i-й триггер переводит следующий (i+1)-й в состояние, противоположное своему. Чередование состояний показано в табл.3.

Исходное состояние в двоичном коде принято 110. После положительного фронта первого импульса ЗГ первый триггер переводит второй триггер в нулевое состояние (точнее, в этот момент запоминается требуемое состояние), второй подтверждает нулевое состояние третьего триггера, а третий в свою очередь подтверждает единичное состояние первого. После отрицательного фронта импульса ЗГ эти сигналы появляются на выходах триггеров. В следующем такте первый триггер подтверждает нулевое состояние второго триггера, второй триггер переводит третий триггер в еди-

ничное состояние, а третий триггер подтверждает единичное состояние первого триггера и т.д. Как видно из таблицы, первый триггер находится три интерала в единичном состоянии, затем три интервала в нулевом. Черезтакие же состояния проходит третий триггер, затем -второй. Временные диаграммы состояния триггеров показаны на рис.38,б. Очевидно, что если силовыми вентилями первой стойки (фаза А) управлять сигналами первого триггера, то второй стойкой (фаза В) следует управлять сигналами третьего триггера, а транзисторами третьей стойки (фаза С) - сигналами DD2. Поскольку три триггера имеют восемь различных состояний, то рассмотренный регистр имеет еще два избыточных состояния 111 и 000, при которых нагрузка АИ замкнута накоротко. К счастью, в эти состояния регистр попадает очень редко.. Для исключения избыточных состояний все прямые (или инверсные) выходы подаются на схему совпадения, которая переводит один из триггеров в нулевое состояние подачей сигнала на установочный вход R (или S). После чего два триггера остаются в единичном (нулевом) состоянии, а один переводится в нулевое (или единичное). На рис. 38,а эта часть схемы не показана.

Для реверсирования двигателя необходимо изменить порядок переключения силовых управляемых вентилей. В случае использования в качестве РИ реверсивного счетчика для этого достаточно переключить его логическим сигналом с суммирования на вычитание. Регистры с перекрестными связями не меняют направление переключения. Для реверса необходимо использовать логическую схему, которая может содержать порядка 20 элементов.

Тиристорные АИН дополняются устройствами управления коммутирующими тиристорами. Для этого используется тот же РИ, дополненный задержками и формирователями длительности управляющих импульсов.

В заключение обратим внимание на то, что РИ всегда выполняются на цифровых (логических) элементах.