Регулируемый преобразователь напряжения с делением частоты выходного напряжения Советский патент 1983 года по МПК H02M5/16 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания различного оборудования.

Известно устройство, содержащее ин- вертор, регулирующий орган дискретного действия и реверсивные выпрямители ClJ

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее регулирующий орган дискретного действия, включенный между входными и выходными зажимами, счетчик импульсов, выходы которого соединены с управляющими входам регулирующего органа дискретного действия, отчетный вход - с генератором импульсов , а выходы управления реверсом - со схемой управления счетчиком. При лспользовбшии в качестве эталонного напряжения более низкой частоть это устройство может осуществлять деление частоты t l

Однако в этих устройствах получен . ное в результате преобразования выходное напряжение имеет плохую форму. Оно представляет соёой кусочно-синусоидаль- ное напряжение низкой частоты, т.е. соде рркит дополнительные гармонические составляющие. Кроме того, иэвестаые устройства обладают болыиими габаритами и .весом. Из-за сложности получения эталонного напряжения низких и инфранизких частот аиапазон формируемых делителем частот существенно ограничен,

Целью изобретения является улучшение формы выходного напряжения, умень-i шение габаритов и массы делителя частоты, расщирение частотного диапазона в область инфранизких частот.

Поставленная цель дocтигaetcя тем, что регулируемь1й преобразователь на- пряжения с делением частоты выходного напряжения, содержащий регулирующий орган дискретного действия, выпрямитель и счетчик, снабжен инвертором, реверсивным выпрямителем, фильтром, двумя преобразователями кодов, умножителем частоты и дополнительным счер чиком, причем вход выпрямителя соединен с входным выводом, а выход через последовательно соединенные инвертор, регулирующий орган дискретного действия реверсивный вьшрямитель и фильтр - с выходным выводом, умножитель частоты входом подключен к входному выводу, а выходом - к управляющему входу инвертора и счетному входу счетчика, установочный вход которого через дополнительный счетчик ссеаннен с выходом выпрямителя, выходы счетчика подключены через преобразователи кодов к управляющим входам регулирующего органа дискретног действия и реверсивного выпрямителя соответственно..

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы работь устройства.

Устройство содержит выпрямитель 1, инвертор 2, регулирующий орган 3 дисдретного действия, реверсивный выпрямитель 4, фильтр 5, счетчик 6, преобразователи кодов 7 и 8, умножитель частоть1 9, дополнительный счетчик 10. Выпрямитель 1, инвертор 2, регулирующий орган 3 дискретно1 о действия, реверсивный выпрямитель 4 и фильтр 5 соединены покаскадно. Выход умножителя 9 частоты соединен со счетным входом счетчика бис управляющим входом ин- вертора 2, выход выпрямителя 1 через дополнительный счетчик 10 - с установочным входом счетчика 6. Выходы счетчика 6 через преобразователи кодов 7 и 8 подключены к управляющим входам регулирукядего органа 3 дискретного действия и реверсив- ного выпрямителя 4.

На фиг, 2 изображены диаграммы изменения напряжения во времени: 11 входного напряжения сети} 12 - напряжения на выходе выпрямителя; 13 - напряжения на выходе умножителя частоты; 14 - напряжения на выходе инвер тора; 15 -«апряжения на выходе дополнительного счетчика; 16 - напряжения на выходе регулирукядего органа дискретног действия; 17 - напряжения на управляю щем входе реверсивного выпрямителя; 18 - напряжения на выходе предложенной схемы; 19 - напряжения на выходе известной схемы, работакшей в режиме деления частоты.

Работа устройства происходит следук щим образом.

После выпрямления (диаграмма 12) выпрямителем 1 с помощью инвертора 2 осуществляется преобразование напряжения сети (диаграмма 11) в напряжение более высокой частоты (диаграмма 14), Частота этого напряжения определяется умножителем 9 (диаграмма 13).

Напряжение с инвертора передается регулирующим органом 3 дискретного действия (диаграмма 16) на реверснв- ный выпрямитель 4 и фильтр 5. В процесс© передачи происходит изменение амплитуды высокочастотной составляк шей напряжения по заранее наперед заданному закону, который опрецепяется рсемой прео6ра1зоватепя коцов 7. Сущность преобразовгшия своцится к слеоукшему. Импульсы счетчика Ю поступают на установочный вхоц счетчика 6, устана&ливая его в исходное состояние. Частота следования импульсов определяется разря{щостью счетчика 10 (в качестве примера на диаграммах расскготрен случай, соответствующий 11-разрндному счетчику с коэффициентом деления ра&- ным двум). Момент проявления импульс совпадает, с моментом прохсокдения входным напряжением сети нулевого уровня (диаграмма 15). По мере поступления импульсов у)шожвтеля б, яа счетный вход счетчика б его сострянйе изменяется, п жводя к вэ)меиению кооо вс комбинаций на выхршшк шинах. Каждое из этал состояивй вызывает появление определенной коаовой &о/мб№ нации на управляющих акодах регулирую го орраад 3 ащхрвгвбго действия,что Прввопит к установлению необходимой величины коэффициента его передачи. В результате такого преобразования на выхоцф регулиру101Ш1Го органа дискретно го действия форми 9 тся напряжение, изображенное на диаграмме. Это напр тениб фшрвмляет реверсивным выпр мителем 4 и после ф впь рвции высоко частотных состшляюйиос фильтром 5 преоб разуется в выходное напряжение (диаграмма 18), частота которого мень ше частоты входного напряжения сети. Упраап&юев peBepcnBra Mf, выпрямителем осуществляет преобразователь кодсж 8, который формирует сигналы управления из кодовых комбинаций счетчика 6 (диаграмма 19). Между коэффициентами деления у лу счетчиков 6 и 10 и кратностью умножения Р умножителя 9 существует опреае;юнное соотношение. Wi-Mp. Приведанные на фиг. 2 диаграммы соответствуют случаю , , Ш 16. Чем больше величина Р , тем точнее воспроизводится выходной сигнал. Реализация отдельных узлов схемы не представляет сложности. Счётчик дополнвтельный счетчик 10 ИЗГОТОВЛЯКУРся в виде отдельных микросхем. Рвгуп ригюший орган дискретаого действия целе« сообразно ре&1изовать на основе, трансформатора с коммутируемыми секциями обмоток., Умножение частоттл: может быть осу- 1авствлено, например, схемами на управляемых трансформаторных элементах. Вследствие увеличения частоты напряжения, подаваемого на регулирующий о{ган даскретного | ||йст@ря, тч габартты н масса могут ть существенно умень шены, в связи с чем происходит шение массы я сабаритов всего делителя. Так как в предложение схеме частота следования полуперводов выходного сигнала (Жределяется кс эф4 щиентом деления допйпнательного счетчнка 1О, схема может формировать выходное напряжение практически любсА сколь угодно нвзк( частоты. Кроме того, устройство позволяет сформировать выходное напряжение бсмюе хорошей формы .(сравнению диаграмм 18 в 19).

Г5|т

16

1/г.2

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОи.. ВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ С ДЕЛЕНИЕМ ЧАСТОТЫ ВЫХОДНОЮ НАПРЯЖЕНИЯ, соаержаший регулирукяций орган аискрет ного действия выпрямитель и счетчик, о. тлича1бшийся тем, что, с целью улучшения фомины выходного напряжения, уменьшения габаритов и мас сы и расширения частотного диапазона в область инфранизких частот, он снабжен инвертором, реверсивным выпрямителем, фильтром, двумя преобразователями кодов, умножителем частоты и дополнительным счетчиком, причем вход выпрямителя соединен с входным выводом, а выход через последовательно соединенные инвертор, регулирующий орган дискретного действия, реверсивный выпрямитель и фильтр - с выходным выводом, умножитель частоты входом подключен к В1ходному. вьтоду, а выходом - v ynpeiBляюнюму входу инвертора и счетному входу счетчика, установочный вход которого через дополнительный счетчик соединен С выходом выпрямителя, выходы счетчика подключены через преобразЬватели кодов (Л к управляющим входам регулирующего органа дискретного действия и реверсивно го выпрямителя соответственно. i