Преобразователь код-фаза Советский патент 1984 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает преобразование входного кода в сигналы фазового управления тиристорами.

Известны цифровые устройства сдвига фазы ll .

Однако большое количество различных элементов снижает их надежность повышает стоимость и трудоемкость изготовления, обеспечивает сдвиг фазы лишь одного значения, что снижает их функциональные возможности и делает непригодными для двухполупериодного фазового управления тириторами, . Наиболее близким к изобретению является цифровое устройство сдвига фазы, содержащее входной формирователь импульсов, соединенный с счетчиком, выходы которого соединены с блоком сравнения кодов, а через элемент И - с триггером и элементом ИЛИ управляющим элементом И, через который от генератора импульсов на счетчик поступают счетные импульсы. Входной код .поступает на вторые входы блока сравнения кодов, выход которого соединен с двумя выходными элементами И, управляемыми триггером. Данное устройство обеспечивает формирование сигналов двухполупериодного (базового управления тиристорами 2J .

Однако блок сравнения кодов является относительно сложным и дорогим, снижающим надежность указанного устройства, а наличие триггера управляемого по счетному входу, не исключает возможности появления сбоев в работе устройства и снижает его надежность. Устройство не формирует сигналов, обеспечивающих изменение полярности тиристорного выпрямителя или переворот фазы соответствующего устройства для реверсирования управляемого электродвигателя В результате функциональные возможности его ограничены.

Цель изобретения - повьшение надежности и расширение функциональных возможностей путем формирования сигналов, обеспечивающих изменение тиристорного выпрямителя или переворот фазы

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь код-фаза содержащий первый формирователь импульсов, счетчик импульсов, соединеный со вторым элементом И генерато импульсов, соединенный через первый элемент И со счетчиком и два выходных элемента И, введены усилительограничитель, два инвертора, второй формирователь импульсов, блок элементов И, второй вход которого соединен с управляющим входом преобразователя, и два дополнительных выходных элемента И, причем выход усилителя-ограничителя соединен со входами первого инвертора, первого формирователя импульсов, первого и второго выходных элементов И, выход первого инвертора соединен со вторым входом первого формирователя импульсов и входами третьего и четвертого выходных элементов И, первый формирователь импульсов через блок элементов И соединен с установочнымивходами счетчика, выход второго элемента И соединен со входом первого элемента И непосредственно и через второй формирователь иг шульсов со входами четырех выходных элементов И, причем вход второго икверто-ё ра соединен со входами второго и третьего элементов И и со знаковым входом преобразователя, а его выходсо входами первого и четвертого элементов И, вход усилителя-ограничителя соединен с шиной питания.

На фиг, 1 показана схема предлагаемого преобразователя/ на Фиг, 2временные диаграммы его работы.

Усилитель-ограничитель 1 соединен с первым инвертором 2, входом первог формирователя 3 импульсов с первым 4 вторым 5 выходными элементами И. Первый инвертор 2 соединен с первым формирователем 3 и третьим 6, четвертым 7 выходными элементами И. Первый формирователь 3 через блок 8 элементов И соединен с установочными входами счетчика 9, с элементом 1-0 И на выходе. Элемент 10 И управляет элементом 11 И, через который генератор. 12 соединен со счетным входом счетчика 9, а также, через второй формирователь 13 соединен со всеми выходными элементами 4-7 И, Второй 5 и третий 6 элементы И управляются сигналом знака непосредственно, а первый 4 и четвертый 7 - через второ инвертор 14. На управляющий вход 15 преобразователя подается входной код К, сигнал знака подается на знаковый вход 16 преобразователя, номера диаграмм (фиг. 2) соответствуют выходным сигналам элементов схемы

с теми же номерами. 1

На вход усилителя-ограничителя 1 подается напряжение сети, которое поступает и на управляемые тиристоры. Это напряжение преобразуется в однополярные прямоугольные импульсы. Последние непосредственно, или через инвертор 2 поступают на входы формирователя 3 и управляют соответствующими выходными элементами И. Формирователь 3 преобразует входные сигналы положительной полярности в короткие выходные импульсы, которые через блок 8 элементов И, управляемые входным кодом К, устанавливают счетчик 9 в соответствующее начальное состояние. При этом на выходе счетчика 9 устанавливается код, равный входному. ЧИсло разрйдОВ счетчика 9 выбирается исходя из тре бований к точности преобразования. Время его полного заполнения равно длительности полупериода входного напряжения U (+) {напряжения сети Чем больше значение входного кода, тем скорее заполнится счетчик 9. При нулевом значении входного кода формирователь 3 обнуляет счетчик 9 Он заполнится лишь к моменту окончания полупериода входного напряжения, и открывания управляемого тиристора не произойдет. Полное заполнение счетчика 9 фиксируется элементом 10 И на его выходе нуле вым уровнем. При этом элемент 10 И запирает элемент 11 И, и заполнение счетчика 9 генератором 12 прекращается. Оно возобновится лишь в сле дующий полупериод входного напряжения после установки счетчика 9 в начальное состояние, так как при этом элемент 10 И прекратит форт ирование сигнала полного заполнения счетчика 9 и откроет элемент 11 И. При появлении на выходе элемента 10 И сигнала полного заполнения счетчика 9 формирователь 15 выдает импульс, который поступает на все выходные элементы 4-7 .И, но проход лишь через один из них, который под готовлен к прохождению сигнала. По готовка выходных элементов обуслав ливается наличием (отсутствием) си нала на выходе усилителя-ограничителя 1 и сигнала знака на знаковом входе 16 устройства. На временных диаграммах фиг. 2 показан случай когда за время полупериода входного напряжения генератор 12 выдает двенадцать счетных импульсов. В момент отработки первого полупериода входной код равен десяти. В результате работы устройств, например управляемого тиристорного выпрямителя, питающего исполнительный двигатель, перемещающий некоторый объект в заданное положение, значение заданного кода уменьшается. На фиг. 2 показан случай, когда значение входного кода в каждый полупериод входного напряжения уменьшается на единицу и во втором полупериоде равно девяти, в третьемвосьми. На последней диаграмме для наглядности показано изменение напряжения на выгрузке, подключенной к тиристорному выпрямителю, управляемому данным устройством Введение в предлагаемый преобразователь код-фаза новых простых элементов и связей взамен сложных известных обеспечивает общее упрощение устройства и исключает возможность появления сбоев в работе, что повышает его надежность. Формирование дополнительных сигналов в зависимости от значения сигнала знака расширяет функциональные возможности преобразователя.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-ФАЗА, содержащий первый формирователь импульсов, счетчик импульсов, соединенный со вторым элементом И, генератор импульсов, соединенный через первый элемент И со счетчиком, и два выходных элемента И, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в него введены усилитель-ограничитель, два инвертора, второй формирователь импульсов, блок элементов И, второй вход которого соединен с управляющим входом преобразователя, и два дополнительных выходных элемента И, причем выход усилителя-ограничителя соединен со входами первого инвертора , первого формирователя импульсов, первого и второго выходных элементов И, выход первого инвертора соединен со вторым входом первого формирователя импульсов и входами третьего и четвертого выходных элементов И, первый формирователь импульсов через блок элементов И соединен с установочными входами счет- чика, выход второго элемента И соединен со входом первого элемента И непосредственно и через второй формирователь импульсов со входами i четырех выходных элементов И, причем вход второго инвертора соединен (Л со входами второго и третьего элементов И и со знаковым входом преобразователя, а его выход - со входами первого и четвертого элементов И, вход усилителя-ограничителя соеди- 5 нен с шиной питания. со -J