10. Задающий генератор системы управления.

• Указать назначение задающего генератора.

• Описать принцип действия задающего генератора по предложенной схеме.

• Изобразить диаграммы напряжений на элементах схемы.

• Указать для чего предназначены VD1,VD2,R4,R5.

Ответ

В преобразователях частоты и автономных инверторах частота включения тиристоров силовой схемы определяет частоту выходного напряжения. Эта частота задается сигналами, вырабатываемыми генераторами, которые называются задающими.

Рассмотри схему задающего генератора, который представляет собой мультивибратор на основе операционного усилителя, на выходе которого генерируется переменное на­пряжение и_вых прямоугольной формы со скважностью q, близкой к двум. Предположим, что в момент t=0 выходное напряжение схемы отрица­тельно и имеет максимальное значение . Уро­вень напряжения на инверсном входе определяется уров­нем напряжения на конденсаторе С, который изменяется по мере его заряда. Когда напряжение и_с на конденса­торе С станет равным напряжению на резисторе R3 (станут равными входные напряжения ОУ на инверсном и прямом входах), операционный усилитель выходит из режима насыщения и происходит скачкообразное изменение выходного напряжения до (на диа­грамме это момент времени t=t1). В изменившемся со­стоянии мультивибратора начинается перезаряд конден­сатора С до напряжения . Когда напряжения на инверсном и прямом входах ОУ вновь станут равными, опять происходит изменение выходного напряжения от до Далее рассмотренные процессы периодически повторяются. Частота выходного напряже­ния в данной схеме определяется постоянной времени заряда конденсатора и отношением сопротивле­ний резисторов R3 и R2.

В системах управления преобразователей в ряде слу­чае требуется синхронизация ЗГ по частоте с другими ЗГ или от какого-либо источника переменного напряже­ния. Такая необходимость возникает, например, при осу­ществлении параллельной работы нескольких автоном­ных инверторов на общие шины переменного тока. В этом случае одним из необходимых условий параллельной работы автономных инверторов является равен­ство частот их выходных напряжений.

Генератор может быть синхронизирован от внешнего сигнала, подаваемого на прямой вход ОУ че­рез резистор R1 в виде переменного напряжения прямо­угольной формы . При автономной работе ЗГ, синхронизирующее напряжение равно нулю, напряжение на резисторе сравнивается с напряжением на конденсаторе, т.е. ОУ работаетв режиме компаратора. Если напряжение синхронизации поступает на ЗГ, то оно изменяет уровень напряжения на прямом входе, т.е. происходит модуляция напряжения на прямом входе синхронизирующем напряжение. Эта модуляция изменяет частоту ЗГ т.о., что сдвиг фаз между напряжением синхронизации напряжением автогенерации стремится к нулю. Когда этот фазовый сдвиг становится мал, ЗГ автоматически переходит в режим работы с частотой синхронизирующего напряжения. Для изменения длительности положительного или отрицательного импульса к инверсному входу и выходу ОУ подсоединяются параллельно резисторы с диодами.