电信号发生器制造技术

技术编号:3380319 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种信号发生器它包括:一个至少是一个基准参考信号的发生器,它是由逻辑计算机(10)构成的;至少一个斩波转换开关器(50、51);至少一个传感器(70)可提取至少一个响应于所述至少一个转换器(50、51)的转换而产生的信号;至少一个比较器(30)用于输出一个与所述至少一个提取信号及所述至少一个参考信号之间差有关的数值;以及一个所述至少一个转换器(50、51)的控制器(10),其设置是为了在所述至少一个转换器(50、51)上输出一个或多个控制电平,这个或这些电平随着这个比较或这些比较的一个结果或多个结果而变化,其特征在于:逻辑计算机带有一个或多个输入端可接收一个或多个比较的一种或多种结果,还带有一个或多个输出端,通过该一个或多个输出端计算机向一个或多个转换器输出一个或多个控制电平,特征还在于:逻辑计算机被编程以为了在一些预定时刻更新一个(或多个)控制电平,该控制电平是随着所接收到的一个或多个比较结果而变化的。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采用直流电压斩波方式的电信号发生器
技术介绍
利用直流电压斩波方法产生电信号是公知的其技术术语是脉宽调制。频率通常是固定不变的但是它在变频器之类的装置中则是可变的。为了产生斩波装置的控制信号,最常用的是IGBT晶体管,有三种主要方法。在第一种方法中,把脉冲宽度记入可由计算机读出的表中。这种方法执行较快速但是不太灵活它需要很大的存储空间,因为每个信号振幅与频率的组合都必需一个表。这种方法早已用到了不能安装大功率计算机的早期变频器中。按照第二种方法,一个专门设计的元件利用待实现的信号与锯齿形信号相交叉而产生斩波信号。这种方法通常都用于简单的变频器。它有两个限制。发生功能仍停留在是单一的。用于改进性能的伺服系统都是外部的并且较难实施。在第三种方法中,大功率计算机是由较复杂的算法确定脉冲宽度。校正因子都是在并非总是明显的数学处理之后利用发生信号的测量而引入的。信号按照量值的调节需要进行繁琐的数学处理。这种方法的有效性需求助于一些因为必然是很快速工作的因而费用很高的元件。该方法都用在当前非常大型的变频器中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种利用直流电压斩波技术的电信号发生器,例如变频器,它费用低廉的同时性能还相当好。本专利技术这一目的的达到要借助于这样一种信号发生器,它包括一个至少是一种由逻辑计算机建立的参考信号发生器,至少一个斩波转换器(开关)、至少一个传感器用于提取至少一个响应所述至少一个转换开关器的转换而产生的信号,至少一个比较器用于输出一个值,该值与所述至少一个提取信号及所述至少一个参考信号之间的差值有关,以及所述至少一个转换(开关)器的控制装置,其设计的作用是为了向所述至少一个转换开关器输出一个或几个控制电平,这个或这些控制电平随着这个比较或这些比较的一个结果或多个结果而变化,其特征在于逻辑计算机有一个或多个输入端用来接收一个或多个比较的一个或多个比较结果,还有一个或多个输出端,通过该一个或多个输出端计算机向一个或多个转换开关器输出一个或多个控制电平,其特征还在于逻辑计算机的编程是为了按预定时刻更新根据所接收的一个或多个比较结果而输出的一个或多个控制电平。
技术实现思路
本专利技术的其它一些特征,目的及优点在阅读了后面参照一些附图所作的说明之后会更清楚地显示出来,图中有—附图说明图1表示的是本专利技术的第一个电路;—图2表示出在处于图1电路输出端的负载中所得到的电流强度曲线;—图3是表示了在该相同负载中电压及电流强度随时间而变化的曲线,以及由图1电路在负载输入端所提供的斩波电压的形式;—图4表示的是由图1电路中微控制器根据针对参照曲线所选频率的变化而提供的参考曲线形状;—图5表示的是采用本专利技术电路在负载上所得到的电压信号;—图6表示出了本专利技术三相馈(供)电的第二个电路。—图7表示的是图6电路的数字/模拟变换器发送到同一电路的三个比较器上的传输曲线。—图8示出了消除异步马达所产生电能的电路图,按该马达的制动模式它处在图6电路的线路输出端。—图9示出了IGBT晶体管控制电压的理想形式; —图10是本专利技术的整形电路;—图11示出了现有技术的晶体管控制曲线。—图12是本专利技术的马达制动线路图;—图13示出了本专利技术无触点发生器。具体实施例方式图1馈电电路包括一个微控制器10,输出端12通过总线14输出后来称为参考信号的数字信号。该输出端12把该信号传输到数字/模拟转换器20上,它把该信号转换成模拟信号并将其传输到模拟比较器30上。该比较器30在第二个输入端上接收在该馈电电路输出端负载上所提取的信号。比较器30有一个与微控制器10相连的输出端,其作用是使其指示出提取信号与参考信号之间的差值符号。微控制器10另外有一个控制输出端16与晶体管50的控制接线端相连,该晶体管处在直流电源60与电感负载74的正极接线端之间,这里电感负载就是探测金属物体的感应环。正如后面将要描述的那样,该负载也可以将可变电磁场加到无触点馈电型装置上。这里是与负载74并联安装的一个单向接通二极管75,当是低电平馈电电压时它可以使负载的正极接线端处于接地状态。在晶体管50与负载74之间安装一个电流强度传感器70,其输出端提供可传输到比较器30输入端上的前述提取信号。微控制器10控制直流电压的斩波,目的是在负载74上重新产生一个选择形状的电信号,它本身可起到如下两种作用-从提取信号与参考信号之间的差值中推导出要施加到斩波转换开关50上的控制指令;-产生应该在负载74上重新得到的参考信号。在此情况下,从负载74处提取的信号就是通过它的电流。微控制器10因而可利用转换开关50的控制改变负载74中的瞬时电压以便得到在所希望的瞬间电流与负载上提取的电流信号之间的等同性。更确切地说,微控制器10在转换开关50上施加一个简单的处理,这主要就是当提取的电流强度低于所希望的电流强度时使转换开关闭合,而当提取的电流强度高于基准参考电流强度时,使转换开关打开。因而晶体管50的转换操作只是在必要时才进行。因此斩波信号随频率及占空比都变化。如图2所示,参考信号是正弦信号,晶体管50的转换在斜率大的部分中比在斜率小的部分中频繁性低。实际上,在斜率较大的部分中往往会出现转换开关在由微控制器10连续几次状态更新中选取同一个闭合位置,这不是低斜率部分中的情况,在那种情况下微控制器更强地趋向于使转换开关50在其打开的位置与闭合位置之间变化。由于比较器30向微控制器10提供一个结果信号形式的稳定的比较结果,(尤其是因为这种比较是在模拟信号上进行的),微控制器10本身确定了提取该结果信号值的时刻。选择这些瞬间时刻是为了得到足够快速的转换以便在没有超出转换开关50的转换限定速度的情况下灵敏地更新参考及实际信号之间的等同性,并且随着可被微控制器10所采用的速度而变化。在图2曲线上,也就是在负载74中的电流强度曲线中,也已指出了传输到负载74上的斩波电压信号的形状与该曲线的某些部位段相对应。在正弦波曲线的最大值处,由于负载74的电感所造成的相移仍保持相当小,其接线端两端间的平均电压几乎是其最大值,因而斩波电压具有对高选通矩形脉冲有益的较宽的占空比。反之,在电流强度最小值处,斩波电压具有比高选通脉冲更长的低选通矩形脉冲。图3上示出了负载74上电流强度及电压随同一个时间轴的变化,同时突出强调了这两条曲线之间的相移。电流曲线基本上对应于电流伺服的参考曲线。在该图上划定出两个电流曲线外形的参考区域Z1和Z2。第一个区域Z1对应于电流强度正弦曲线的上升部分,是最初的四分之一,而第二个区域Z2则对应于该同一个正弦电流强度曲线的第二个四分之一部分,它是经过最大值以后向零点下降的。微控制器10被编程用于在这两个区域Z1和Z2中的每一个区域内进行特殊的计数。因此,在每个区域内,微控制器10在该区域内有规律的间隔的预定的时刻,在此是每27微秒,检测是否转换开关50处在其闭合状态或打开状态,换句话说就是是否馈电电压处在其高电平或低电平。微控制器在此是按有规律的间隔对转换开关50的状态进行更新,这种检测可以在更新的瞬间进行。转换开关50状态的识别在这里是利用从比较器30接收的信号由微控制器10完成的,这就有可能使转换开关50的下一次更新直接与该瞬间的瞬时比较结果有关。因而微控制器10计数其识别转换开关5本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种信号发生器它包括:一个至少是一个基准参考信号的发生器,它是由逻辑计算机(10)构成的;至少一个斩波转换开关器(50、51);至少一个传感器(70)可提取至少一个响应于所述至少一个转换器(50、51)的转换而产生的信号;至少一个比较器(30)用于输出一个与所述至少一个提取信号及所述至少一个参考信号之间差有关的数值;以及一个所述至少一个转换器(50、51)的控制器(10),其设置是为了在所述至少一个转换器(50、51)上输出一个或多个控制电平,这个或这些电平随着这个比较或这些比较的一个结果或多个结果而变化,其特征在于:逻辑计算机带有一个或多个输入端可接收一个或多个比较的一种或多种结果,还带有一个或多个输出端,通过该一个或多个输出端计算机向一个或多个转换器输出一个或多个控制电平,特征还在于:逻辑计算机被编程以为了在一些预定时刻更新一个(或多个)控制电平,该控制电平是随着所接收到的一个或多个比较结果而变化的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉列斯拉库尔
申请(专利权)人:德拉绍股份有限公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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