Patent RU-2394247-C1 (RU)
Inventor: GOLIKOV VASILIJ JUR EVICH
IPC: G01R1/40
Filed: 2009-04-28
Granted: 2010-07-10
Abstract: Изобретение относится к области преобразовательной техники, в частности к устройствам, позволяющим нагружать различные преобразователи с выходом на постоянном токе при проведении различных видов испытаний. В двухступенчатой структуре предложенной ЭНН первая ступень (DC-DC преобразователь) выполнена на основе трансформатора с дросселем на входе, а для повышения надежности работы ключей первой ступени и всего ЭНН в целом работа ведется в двух режимах. Этими режимами являются пусковой, когда напряжение на выходном конденсаторе первой ступени повышается до заданного уровня, и рабочий, когда энергия от выхода испытываемого преобразователя (ИП) поступает через ЭНН на его вход. Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является обеспечение работы ключей первой ступени как режиме запуска, так и в рабочем режиме. Техническими средствами, обеспечивающими работу ЭНН как в пусковом режиме, так и в рабочем, являются микроконтроллер, программная логическая интегральная схема (ПЛИС) и аналоговый ШИМ-контроллер, которые взаимодействуют между собой, выполняя работу первой ступени. Работа ЭНН происходит в двух основных режимах: - режим запуска; - рабочий режим. Пусковой режим реализуется плавным расширением импульсов, подаваемых на затворы транзисторного моста первой ступени. В пусковом режиме ШИМ-контроллер первой ступени выключен, микроконтроллером формируются тактовые импульсы, которые являются управляющими для каждой диагонали мостового каскада первой ступени. Импульсы микроконтроллера плавно расширяются с заданной скоростью, а ПЛИС с помощью управляющих импульсов формирует импульсы, поступающие на драйверы силовой части. На этапе запуска происходит выключение транзисторов первой ступени на время около 20 мс, после чего управление силовыми ключами первой ступени перестраивается в ПЛИС на работу в режиме перекрытия. Пуск продолжается, и напряжение на накопительном конденсаторе продолжает повышаться. Как только оно достигает заранее установленного значения (360 В), происходит переключение в рабочий режим. Теперь ключи первой ступени работают с очень малым перекрытием, поддерживая напряжение на накопительном конденсаторе. В рабочем режиме от вторичной стороны управления в микроконтроллер поступают импульсы, в результате действия которых от первичной стороны управления на вторичную сторону поступает сформированный микроконтроллером опорный синусоидальный токовый сигнал для работы инвертора, находящегося в силовой части второй ступени. Поэтому теперь первая ступень может передавать энергию через инвертор к ИП. В рабочем режиме микроконтроллер передает в ПЛИС два коротких импульса с частотой, в четыре раза превышающей частоту работы силового трансформатора. Кроме того, получая от микроконтроллера указанные импульсы, ПЛИС формирует промежуточные тактовые импульсы (ТИП). Фронт импульсов ТИП формирует фронт импульсов силовых ключей моста, а спад импульсов «Сигнал ШИМ» от ШИМ-контроллера - спад управляющих импульсов ключей моста первой ступени. Коэффициент заполнения сигнала "Сигнал ШИМ" может быть равен нулю и поэтому для формирования спада управляющих импульсов сигналы ТИП и "Сигнал ШИМ" проходят через ячейку ИЛИ. Тем самым гарантируется, что длительность сигналов управляющих импульсов для ключей моста в рабочем режиме будет изменяться от минимальной до максимально разрешенной. 2 ил.