Фазосдвигающее устройство Советский патент 1985 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в регулируемых выпрямителях, инверторах и широтно-импульсных транзисторных преобразователях.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема фазосдвигающего устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Устройство содержит датчик 1 напряжения, подключенный к входу интегратора 2, состоящего из операционного усилителя 3 и накопительного элемента 4, защунтированного ключом 5, управляющий вход которого подключен к первому выходу задающего генератора 6, выполненного в виде последовательно соединенных генератора 7 меандра и о/ановибратора 8. Выход генератора 7 меандра, являющийся вторым выходом задающего генератора 6, подключен к входу источника 9 управляющего напряжения, к управляющим входам первого и второго дополнительных ключей 10 и 11 непосредственно и к управляющим входам третьего и четвертого дополнительных ключей 12 и 13 через инвертор 14. Выход интегратора 2 подключен к входам компаратора 15 через ключи 10 и 12, а выход источника 9 управляющего напряжения подключен к входам компаратора 15 через ключи 11 и 13.

Фазосдвигающее устройство работает следующим образом.

Генератор 7 меандра вырабатывает импульсыи (фиг. 2а), которые поступают на входы одновибратора 8, источника 9 управляющего напряжения, инвертора 14 и управляющие входы ключей 10 и 11. Одновибратор 8 формирует короткие импульсы Ог с частотой, вдвое превыщающей частоту генератора 7 меандра (фиг. 26), которые поступают на управляюгций вход ключа 5. Последний закорачивая на короткое время накопительный элемент 4, разряжает его. На выходе интегратора 2 формируются импульсы пилообразного напряжения UH (фиг. 2в), которые поступают на силовые электроды ключей 10 и 12. Источник 9 управляющего напряжения вырабатывает постоянное значение управляющего напряжения Uy (фиг. 2в), которое поступает на силовые электроды ключей 11 и 13, Инвертор 14 сдвигает импульсы задающего генератора 6 на 180° (фиг. 2г).

Эти импульсы поступают на управляющий вход ключей 12 и 13. Прямоугольные импульсы (фиг. 2а, г) управляют работой ключей 10-13, замкнутое состояние этих ключей показано на фиг. 2д, е. Ключи 10-13 обеспечивают поочередное подключение выходных напряжений интегратора 2 и источника 9 управляющего напряжения к первому или второму входу компаратора 15. В первый полупериод выходного напряжения задающего генератора 6 (фиг. 2а) на первый вход компаратора 15 поступает через замкнутый ключ 10 пилообразное напряжение интегратора 2 (Un), а на второй вход компаратора через замкнутый ключ 11 (фиг. 2д) поступает постоянное напряжение Uy источника 9 управляющего напряжения. При напряжении Un, меньщем напряжения Uy компаратор 15 приходит в положение, соответствующее выключенному состоянию. Когда напряжение UH становится больще, либо равно напряжению U/, компаратор 15 переходит в положение, соответствующее включенному состоянию (фиг. 2ж). Во второй полупериод выходного напряжения задающего генератора (фиг. 2а) ключи 10 и 11 размыкаются, а замыкаются ключи 12 и 13 (фиг. 2е), которые соединяют выход интегратора 2 с вторым входом компаратора 15, а выход источника 9 управляющего напряжения - с первым входом компаратора. Теперь включенное состояние компаратора 15 соответствует условию , а выключенное состояние компаратора 15 соответствует условию Uj,Uy (фиг. 2ж). В результате на выходе компаратора 15 формируются прямоугольные импульсы (фиг. 2ж) с постоянным коэффициентом заполнения, но сдвинутые относительно импульсов выходного напряжения задающего генератора (фиг. 2а) на некоторый угол У , величина которого пропорциональная выходному напряжению датчика 1.

Как видно из фиг. 2ж, фаза выходного напряжения предлагаемого фазосдвигающего устройства может изменяться от О до 180° относительно выходного напряжения задающего генератора 6.

Таким образом, благодаря введению дополнительных ключей расширяются функциональные возможности устройства, так как появляется возможность получить на выходе прямоугольное напряжение, сдвинутое по фазе относительно входного прямоугольного напряжения на величину регулируемого угла у.

Uy

L

1x-V

X

ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее компаратор и датчик напряжения, выход которого соединен с входом интегратора, включающего в себя операционный усилитель и накопительный элемент, зашунтированный ключом, к управляющему входу которого подключен первый выход задающего генератора, второй выход которого подключен к входу источника управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено инвертором и четырьмя дополнительными ключами, а задающий генератор выполнен в виде последовательно соединенных генератора меандра и одновибратора, выход которого является первым, а выход генератора меандра - вторым выходами задающего генератора, подключенного к управляющим входам первого и второго дополнительных ключей непосредственно, а к управляющим входам третьего и четвертого дополнительных ключей - через инвертор, причем выход интегратора подключен к входам компаратора через первый и третий, а выход источника i управляющего напряжения - через второй и четвертый дополнительные ключи. (Л О5 ;о 00 ./ Зы)(

e

ж

Фиг.2