專利名稱：數(shù)字式可控硅控制用移相器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)字式可控硅控制用移相器。
目前常見的可控硅控制用移相器有單結(jié)晶體管組成的壓控移相器和余弦移相器等，它們都是由控制電壓的改變來實現(xiàn)控制目的的，存在控制精度不高和工作不夠穩(wěn)定的缺點，嚴重影響可控硅整流技術(shù)的推廣和應用，同時由于控制量本身是模擬信號，在需要與計算機聯(lián)網(wǎng)應用，以及遠距離控制時，都有許多不方便的地方，不適于現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展和應用。
本發(fā)明的目的就是針對上述情況而研制一種控制量為數(shù)字式，移相精度由高穩(wěn)定的脈沖源作保證的數(shù)字式可控硅控制用移相器。
本發(fā)明由數(shù)字式延時電路和驅(qū)動用脈沖源電路以及控制數(shù)字量產(chǎn)生電路所構(gòu)成，其主要特征是數(shù)字式延時電路由一個可將待同步的正弦信號正向過零時刻檢出的輸入電路和一個具備控制功能計數(shù)器所組成;驅(qū)動用脈沖源電路可以由高穩(wěn)定的振蕩器組成，例如可以用晶體振蕩器或別的振蕩器，其頻率可以由所需的移相精度來決定，例如對50Hz交流電，則需選其頻率大于180KHz，才能取得移相精度大于0.1度電角度的結(jié)果。當然為了顯示時與習慣相符，也可選特定頻率，例如對50Hz交流電，選180KHz;對60Hz交流電，選216KHz，則一個脈沖相當于移相0.1度電角度;控制數(shù)字是產(chǎn)生電路，可以由任何產(chǎn)生數(shù)字是的電路組成，例如可以是可逆計數(shù)器，由其輸出作為控制數(shù)字量，可以是撥碼盤，也可以是計算機的輸出等。上述三個電路之間的連接關(guān)系為所述的驅(qū)動用脈沖源電路向數(shù)字式延時電路中的計數(shù)器輸出設(shè)定頻率的高穩(wěn)定脈沖，它的每一個脈沖代表著移相的最小的單位電角度;而移相角度由數(shù)字量產(chǎn)生電路代表的數(shù)字與這一單位的乘積，這一數(shù)字輸入到數(shù)字式延時電路;數(shù)字式延時電路在待同步正弦信號正向過零時刻啟動計數(shù)器，當計數(shù)器的計數(shù)與輸入控制數(shù)字量產(chǎn)生電路的數(shù)字量相符時刻，輸出一個所需的移相脈沖。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。圖2所示的是對50Hz交流電作0°至180°電角度移相的數(shù)字式可控硅控制用移相器電原理圖。
本例為了描述方便，脈沖源頻率選為特定頻率180KHZ。這樣1個脈沖相當于移相0.1度。由IC1、IC2、IC3、IC4所組成的四位計數(shù)器，選用4片MC14029。由片上U/D和B/D控制端接OV，定義了此計數(shù)器是十進制減法計數(shù)器。圖中接法表明IC4是最低位，IC3、IC2、IC1依次為高位。由于最低位C1端接0V，本計數(shù)器除了預置工作狀態(tài)以外，始終處于計數(shù)工作狀態(tài)。也即是說，由各片的PE控制端控制，當PE為+5V時，計數(shù)器是預置工作狀態(tài);當PE為0V時，計數(shù)器處于十進制減法工作狀態(tài);本計數(shù)器只有這兩個工作狀態(tài)。IC4至IC1，每片都有四個預置數(shù)輸入端，按BCD碼，在PE為+5V時預置進一個數(shù)?？刂剖钱a(chǎn)生電路與這里的預置數(shù)輸入端相聯(lián)，產(chǎn)生13個輸入端的控制電平，0電平為0V，1電平為+5V。例如控制數(shù)字是產(chǎn)生電路，產(chǎn)生0900這樣一個數(shù)就相當于，在IC4的J3J2J1J0輸入一個“0000”的電平、IC3的J3J2J1J0輸入一個“0000”電平，在IC2的J3J2J1J0輸入一個“1001”電平;在IC1輸入一個“0000”電平。也即計數(shù)器在預置時，預置進了一個對應的“0900”的數(shù)。在PE為0V的瞬間開始，計數(shù)器作十進減法計數(shù)，記滿900個脈沖時計數(shù)器為零，再記一個脈沖，則計數(shù)器翻為9999。由于只考慮180°移相，IC1的J3J2J1始終輸入是0電平，所以只有記為9999以后，IC1的輸出端Q3才會變?yōu)?電平，所以將其作為輸出，它由0電平，翻為1電平的瞬時，正是企望移相的時刻。所以由IC5將其放大、微分之后，在D點即可得到所企望的移相正脈沖。上例900個脈沖，正好是90°。參考正弦波由A點輸入，經(jīng)變壓器隔離，直接送到IC4，將其整形為方波，其方波的對應關(guān)系是，正弦波大于零，對應是方波零電平;正弦波小于零時，對應的是方波1電平(+5V)。此方波接到計數(shù)器的PE端，使之在正弦波大于零的半個周期內(nèi)計數(shù)，小于零的半個周期，處于預置工作狀態(tài)，也即初始等待狀態(tài)。
本例所示的是某相的移相實例，實際運用中是根據(jù)半控橋、全控橋或某個單相的需要，選用三個、六個或一個，然后將這樣移相脈沖組合起來用于實際之中。其中控制數(shù)字是產(chǎn)生電路是公用的，由它來決定移相角度。圖3是上例移相90°電角度時，A、B、C、D點的波形示意圖。
根據(jù)本發(fā)明所制造的數(shù)字式可控硅控制用移相器，不僅能夠產(chǎn)生高精度的可控移相脈沖去適時觸發(fā)可控硅，控制由可控硅組成的開關(guān)式直流電源，而且方便計算機聯(lián)網(wǎng)應用和遠距離控制?？蓮V泛適用于勵磁、浮充電等使用可控硅整流器的地方，是現(xiàn)在可控硅控制用移相器的更新?lián)Q代技術(shù)。
附

圖1為本發(fā)明的原理的方框圖。圖中A為待同步正弦信號輸入端，1-為數(shù)字式延時電路，2-為控制數(shù)字是產(chǎn)生電路，3-為驅(qū)動用脈沖源電路，D為移相脈沖輸出端。
權(quán)利要求
1.一種由數(shù)字式延時電路，驅(qū)動用脈沖源電路和數(shù)字量產(chǎn)生電路所構(gòu)成的數(shù)字式可控硅控制用移相器，其特征在于所述的數(shù)字式延時電路由一個可將待同步的正弦信號正向過零時刻檢出的輸入電路和一個具備控制功能的計數(shù)器所組成；所述的驅(qū)動用脈沖源電路由高穩(wěn)定的振蕩器組成，其頻率由電源頻率和所需移相精度所決定；其控制數(shù)字量產(chǎn)生電路由任何產(chǎn)生數(shù)字量的電路組成；三者之間的聯(lián)接關(guān)系是所述的數(shù)字式延時電路先行接受控制數(shù)字量產(chǎn)生電路輸出的移相角度數(shù)字量，在待同步的正弦信號正向過零時刻，其間計數(shù)器開始啟動，對驅(qū)動用脈沖源電路輸出的設(shè)定頻率的高穩(wěn)定脈沖進行計數(shù)，待所計數(shù)字與數(shù)字量產(chǎn)生電路輸出的數(shù)字量相符時，輸出一個所需的移相脈沖。
全文摘要
一種由數(shù)字式延時電路，驅(qū)動用脈沖源電路和數(shù)字量產(chǎn)生電路所構(gòu)成的數(shù)字式可控硅控制用移相器。驅(qū)動用脈沖源電路向數(shù)字式延時電路輸出設(shè)定頻率的高穩(wěn)定脈沖，移相角度通過控制數(shù)字量產(chǎn)生電路以數(shù)字形式預置給數(shù)字式延時電路，數(shù)字式延時電路從待同步的正弦信號過零時刻起開始進行計數(shù)，直至數(shù)到與控制數(shù)字量相符時，輸出一個所需的移相脈沖。本發(fā)明具有控制精度高，便于計算機聯(lián)網(wǎng)和遠距離控制。可適用于勵磁、浮充電等使用可控硅整流器的地方。
文檔編號H02M1/06GK1079343SQ9210404
公開日1993年12月8日 申請日期1992年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月28日
發(fā)明者李恭敢 申請人:武漢水利電力學院