专利名称：用于控制电子反相器的频率的方法与电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于控制时钟信号的频率的方法与电路，尤其涉及用于控制电子反相器的输出频率的这些方法与电路。
典型地出现在商用飞机上的匀速驱动电力系统通过以匀速驱动发电机的液力机械传动将一台发电机连接到飞机发动机以产生固定频率输出电压。变速固定频率(VSCF)电力系统包含直接与发动机相连接的一台发电机从向是以变速驱动的。该发电机的变频输出是电子地变换成固定频率输出的。用变速固定频率电力系统来改进现有的以匀速驱动装备的飞机是合人心意的。这种改进的成功关键在于设计一种与现有的匀速驱动系统可以直接互换的VSCF系统。这避免了飞机接线改变或任何其它部件中的变动。为达到这一目的，VSCF变换器及其控制器必须与发电机在同一外壳中。
在一个VSCF系统代替了一个匀速驱动系统的典型飞机电子系统中，该VSCF系统是装在发动机上并用于经由馈电导线向一个远程负荷输送三相AC(交流)电力。位于负荷附近的一个电路开关用于将负荷从馈电导线上切断。一个远程发电机控制单元可用于提供这一开关所需要的控制。
诸如在直接链路VSCF电力系统中所出现的变换电路包含多个电力极转换元件，它们以一台微处理器或其它数字电路所生成的固定转换模式操作。用一个晶控振荡器作为基准频率来将反相器的输出频率控制在，比如小于400HZ的0.05%的范围内。因为远程发电机控制单元通常包含低频率保护电路，这些电路可用于帮助控制将远程负荷连接到馈电导线的电路开关的工作。这可以在需要断开电路开关时以降低VSCF系统频率来完成。当在远程发电机控制单元中早先存在的频率感测电路感测到一个低频时，它将指令电路开关断开。实现这种方式的电路开关控制的一种技术是在反相器的输出频率中形成一个阶跃变化，比如，从400HZ到359HZ。然而，如果VSCF系统正在提供电机负荷，这可能导致一个不良的电压瞬变。所以，最好提供一个以在两个予先确定的频率之间形成一个频率斜坡来降低反相器的输出频率的电路。可用于实现这一功能的电路公开在1986年10月21日公布的美国专利4，618，910中。该专利的电路根据一个由斜坡发生器提供的控制电压使用一个电压控制振荡器去消除高频时钟信号中的脉冲。使用该技术，低频点取决于电压控制振荡器以及它的定时部件的精度及稳定性。此外，实现这一方法所需的部件的数量增加了时钟电路的复杂性。
所以，希望创造一种频率控制的技术，它既能提供所需的精度又无需增加电路部件。
VSCF系统包含一个微处理器子系统，它执行多种控制功能，包括作出改变反相器的输出频率的决定。本发明得力于这一事实，并使用该微处理器去产生一个用于修正时钟信号的频率的控制信号。
按照本发明构造的系统以生成一个具有出现在一个第一频率的电压脉冲的时钟信号及生成一个具有出现在一个较低频率的电压脉冲的控制信号来提供时钟信号的频率控制。在接连的时间间隔中，控制信号中的脉冲的频率是改变的。在接连的时间间隔中，时钟信号与控制信号是这样结合的使得对于控制信号中的每一个电压脉冲，消除时钟信号中的一个电压脉冲，借此，生成一个修正后的时钟信号。
本发明包括频率控制的一种方法以及实现这一方法的一种电路。在较佳实施例中，控制信号可以作为一台微处理器的一个软件控制的输出频率来生成。所以，本发明可以在现有的VSCF控制电路中实现而无需附加的部件。
图1为可能包括本发明的一个电力系统的示意图;
图2为按照本发明的较佳实施例构造的一个频率控制电路的示意图;以及图3为示出按照本发明工作的一个反相器的输出频率的图线。
参见附图，图1是本发明意在供其使用的那种电力系统的示意图。一个VSCF系统10邻接于一台飞机发动机按装并在多条馈电导线(以单元号12总体地指定)供应三相交流电压。一个远程负荷14经由一个开关16连接到馈电导线上。一个包含按照先有技术构造的低频保护电路的远程发电机控制单元18经由总体地以单元号20指定的传感线感测馈电导线上的电压的频率。虚线22表示响应被远程发电机控制单元感测到的一个低频状态可以操作开关触点使它们断开。
VSCF系统10包含一个微处理器子系统，该子系统具有在软件控制下生成一个输出频率的功能。这一微处理器子系统以总的循环时间，比如说，11.25毫秒循环执行多个程序模块完成在该VSCF系统内的若干功能。从而，一微处理器所产生的控制信号的频率每11.25毫秒可以被增加或减小一次。如果用软件控制频率来代替专利4，618，920的电压控制振荡器，则输出频率可以1/2HZ减量在大约0.9秒钟内从400HZ坡降到359HZ。
权利要求
1.一种频率控制电路包括装置24用于生成一个具有出现在一个第一频率的多个电压脉冲的时钟信号；其特征在于装置28用于生成一个具有出现在较所述第一频率为低的一个频率的多个电压脉冲的控制信号，并用于在多个时间间隔的每一的末尾改变所述控制信号中所述电压脉冲的频率；以及装置26，36，38用于将以述时钟信号与所述控制信号在每一个所述时间间隔之后进行组合，使得为所述控制信号中的每一个所述电压脉冲消除所述时钟信号的一个所述电压脉冲，借此产生一个修正后的时钟信号。
2.权利要求1所述的一种频率控制电路，其中所述用于产生一个控制信号的装置包括一台连接成接收所述时钟信号并编程为在各所述时间间隔后面以一个整数去除所述时钟信号中的脉冲的频率以产生所述控制信号的微处理器。
3.一种用于修正一个时钟信号的频率的方法所述方法，包括下述步骤生成一个出现在一个第一频率的具有多个电压脉冲的时钟信号;并且其特征在于下述步骤生成一个出现在比所述第一频率低的一个频率上的具有多个电压脉冲的控制信号;在多个时间间隔中每一个的末尾改变所述控制信号中所述电压脉冲的频率;以及在各所述时间间隔后将所述时钟信号与所述控制信号进行组合，使得为所述控制信号中的每一所述电压脉冲消除所述时钟信号中的一个所述电压脉冲，借此产生一个修正后的时钟信号。
4.权利要求3中所述的一种用于修正一个时钟信号的频率的方法，其中所述产生一个控制信号的步骤包括下述步骤在各所述时间间隔的后面以一个整数去除所述时钟信号的脉冲频率以产生所述控制信号。
5.权利要求3所述的一种用于修正一个时钟信号的频率的方法，其中在所述改变步骤中所述控制信号的频率在每个所述时间间隔之后得到了增加。
6.权利要求3所述的一种用于修正一个时钟信号的频率的方法，其中在所述改变步骤中所述控制信号的频率在每个所述时间间隔之后得到了减少。
7.权利要求3所述的一种用于修正一个时钟信号的频率的方法，其中所述修正后的时钟信号的频率相对于时间基本上是线性的。
全文摘要
一种用于修正一个时钟信号的频率的方法，包括下述步骤生成一个具有出现在一个第一频率的电压脉冲的时钟信号以及生成一个具有出现在较低频率上的电压脉冲的控制信号。控制信号中的电压脉冲的频率在接连的时间间隔中得到增加并且将时钟信号与控制信号进行组合使得为控制信号中的每一个电压脉冲消除时钟信号中的一个电压脉冲。结果得出一个具有某一频率的经过修正的时钟信号，其频率可以坡升或坡降取决于控制信号的初始频率及控制信号的频率的增加或减少。
文档编号H03B23/00GK1055091SQ91101448
公开日1991年10月2日 申请日期1991年3月11日 优先权日1990年3月12日
发明者利兰·路易斯·凯斯勒, 戴维·阿兰·福克斯, 凯文·米歇尔·琼斯 申请人:西屋电气公司