4.3.2. Панель системы широтно- импульсного управления (сишу)

Структурная схема панели широтно-импульсного управления (СИШУ) приведена на рис.41.27. Она состоит из фильтра синхронизирующего напряжения (ФСН), схемы формирования синхроимпульсов (СФСИ), датчика экстремального значения напряжения (ДЭЗН), двух логических элементов (НЕ1 и НЕ2), схемы фазирования (СФ), формирователя импульсов (ФИ), генератора ступенчатого напряжения, управляемого генератора высокочастотных импульсов (ГВЧИ), распределителя импульсов (РИ), нуль-органа (НО) и усилителей импульсов (УИ1 и УИ2).

Напряжение синхронизации поступает на вход ФСН. В момент перехода (момент времениt₁, см. рис.41.28) синусоиды синхронизирующего напряжения через нуль на выходе 1 схемы ФСИ формируются импульсы положительной полярности. Частота следования импульсов равна удвоенной частоте питающей сети. Одновременно с этим на двух других выходах (выходы 2 и 3) формируются прямоугольные импульсы, совпадающие с положительными и отрицательными полуволнами синусоиды напряжения питающей сети (U_ФСИ1 и U_ФСИ2 ), которые поступают на первый и второй входы СФ. Импульсы положительной полярности с первого выхода поступают на вход ДЭЗН. В результате на выходе датчика ДЭЗН формируются короткие импульсы положительной полярности, фаза которых совпадает с 90 и 270 эл. град. синусоиды напряжения питающей сети, моменты времени ₂, ₃ и т.д. С выхода ДЭЗН импульсы поступают на третий вход схемы фазирования СФ.

Рис.41.27. Панель системы широтно-импульсного управления

Схема электрическая структурная

ГСН формирует «пилу» ступенчатой формы и период регулирования источника питания. В момент времени ₃ импульс положительной полярности с выхода логического элемента НЕ1 разрешает работу ГВЧИ, и усиленные импульсы с выхода УИ1 и УИ2 поступают на управляющие электроды тиристоров VS1 и VS2. Начальное отпирание осуществляется с фазой 270 эл. град., и нагрузка подключается к питающей сети. В момент времени ₄ напряжение со второго выхода ГСН превышает напряжение задания U_зад. В результате этого на выходе нуль-органа появляется высокий логический уровень (момент времени ₄), логический элемент НЕ1 запрещает работу ГВЧИ, и в момент времени _4.1 (момент перехода напряжения сети через нуль) нагрузка отключается от питающей сети. В момент времени ₅ на выходе элемента НЕ1 появляется короткий импульс положительной полярности с углом отпирания 270 эл. град., и нагрузка кратковременно подключается к питающей сети. В момент времени ₆ схема регулятора работает аналогично моменту времени ₃, но трансформаторная нагрузка подключается к питающей сети с фазой 90 эл. град. до момента времени ₈. В момент времени ₉ на выходе элемента НЕ1 появляется короткий импульс положительной полярности с углом отпирания 90 эл. град., и нагрузка кратковременно подключается к питающей сети до момента перехода (₁₀) напряжения сети через нуль.

Рис.41.28. Временные диаграммы

Работа схем ФСН, СФСИ, СФ, ГВЧИ, РИ, УИ1 и УИ2 рассмотрены выше, так как они приведены в принципиальной схеме СИФУ.

ДЭЗН выполнен на логических элементах DD5.4 и DD5.3, конденсаторе С9 и резисторах R23, R24. Резистором R24 выставляется сдвиг фазы, равный 90 и 270 эл. град. Формирователь импульсов по переднему фронту собран на логических элементах «2И-НЕ» DD5.1, DD5.2, конденсаторе С10 и диоде VD4. Импульс с выхода элемента DD5.2 после инвертирования элементов DD6.2 поступает на объединенный вход элементов «3И-НЕ» DD2.1 и DD2.2 схемы фазирования СФ. Вторые входы элементов DD2.1 и DD2.2 соответственно подключены к коллектору транзисторов VT3 и VT4 схемы формирования синхроимпульсов СФСИ. Третий вход первого элемента DD2.1 подключен к прямому выходу триггера DD1.1 (рис.41.29). Инверсный выход триггера подключен к третьему входу второго элемента DD2.2. Выходы первого и второго элементов DD2.1 и DD2.2 подключены к входам элемента «2И-НЕ» DD3.1, с выхода которого после инвертирования (DD3.2) поступает на счетный вход «Т» триггера DD4.1.

На триггерах DD4.1 – DD6.2 и резисторах R1-R12 собран генератор ступенчатого напряжения. С прямого выхода сигнал поступает на формирователь импульсов по переднему фронту на элементах DD3.3 и DD3.4, с выхода последнего импульс поступает на счетный вход «Т» триггера DD1.1.

Нуль-орган НО выполнен на операционном усилителе DA1 без обратной связи. К выходу DA1 подключены логические элементы «НЕ» DD7.1 и DD7.2. Первый из них управляет работой ГВЧИ, а с выхода второго сигнал поступает на объединенные входы логических элементов «4И» (распределитель импульсов РИ) DD4.4 и DD4.2.