Преобразователь частоты Советский патент 1985 года по МПК H02M5/22 

о

«1

Ч

(

j

гт

t

г t

ГТ

PN

7

ч

I/

futl

сигналом, сформированным компарато-v ром 6 из входного напряжения цепи, поступает на вход логического элемента 8 равнозначности. На выходе элемента 8 формируется последовательность импульсов, осуществляющая

управление инвертором 1. В результате на входе регулирующего органа 2 дискретного действия формируется напряжение умноженной частоты, вы равнивание амплитуды которого осуществляет преобразователь 5 кодов 3 ил

Изобретение позволяет повысить КГЩ преобразователя частоты. Преобразователь снабжен компаратором 6, формирователем 7 синхроимпульсов, включенным между; выходом компаратора и установочным входом счетчика 3, а также логическим элементом 8 равнозначности, входами соединенным с умножителем 4 частоты и компаратором, а выходом - с управляющим вхо-. дом инвертора 1. Сигнал, умноженный по частоте умножителем 4, вместе с I (Л

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах электропитания и электрпривода.

Цель изобретения - повышение КПД

На фиг. 1 изображена электрическая схема преобразователя частоты; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 - схема регулирующего органа дискретного действи вариант.

На фиг. 2 изображены изменения во времени напряжений: а - на входе преобразователя частоты; б - на выходе умножителя частоты; в - на выходе компаратора; г-на управлякмце входе инвертора; д - на выходе формрователя синхроимпульсов; а - на выходе преобразователя частоты.

Преобразователь частоты (фиг.1) содержит покаскадно соединенные и включенные между входным и выходным выводами инвертор 1 и регулирующий орган 2 дискретного действия, счетчик 3, счетный вход которого через умножитель 4 частоты подсоединен к входному выводу, а выход - к управляющим входам управляемых ключей регулирующего органа 2 дискретного действия через преобразователь 5 кодов, компаратор 6, вход которого соединен с входным выводом, формирователь 7 синхроимпульсов, вход которого соединен с выходом компаратора 6, а выход - с установочным входом счетчика 3, логический элемент 8 равнозначности один вход которого соединен с выходом умножителя 4 частоты, а другой - с выходом компаратора 6, а выход - с управляющим входом инвертора I.

Инвертор 1 выполнен на управляеttiix ключах, соединенных по четырехштечевой мостовой схеме, одна диагональ которой соединена с сетью, а другая - с входом регулирующего органа дискретного действия.

Регулирующий орган 2 дискретного действия содержит (фиг. З) совокупность трансформаторов 9-12, вторичные обмотки которых соединены последовательно, а первичные, зашунтированные управляемыми ключами Q 13-16, соединены последовательно с управляемыми ключами 17-20 и подключены к входным зажимам. Управляющие входы ключей 13-16 и 17-20 связаны логическими инверторами 21.

Умножитель 4 частоты выполнен на ферромагнитном сердечнике, одна обмотка которого соединена с выходом генератора высокой частоты, ряд дополнительных обмоток соединен с Q емкостями, а выходная обмотка подключена к частотному демодулятору.

Преобразователь 5 кодов выпол-. нен на базе постоянно запоминающего устройства. Формирователь 7 синхроимпульсов содержит дифференцирующую RC-цепочку, к выходу которой подключен выпрямительный мост.

Преобразователь частоты работает следукнцим образом.

Умноженный по частоте умножителем 4 сигнал и2 (фиг. 2) вместе с сигналом и5, сформированным компаратором 6 из входного напряжения сети и путем реализации функции

ТЛог.1, если О, если и,0.

поступает на вход логического элемента 8 равнозначности. При этом на выходе элемента, формируется последовательность импульсов U, осущест вляющая управление инвертором 1. В результате на входе регулирующего органа 2 дискретного действия формируется напряжение умноженной частоты, амплитуда которого изменяется с каждым полупериодом изменения входного напряжения сети. Выравнивание амплитуды осуществляется посредством программного управления работой регулирующего органа 2 дискретного действия, которое осуществляется преобразователем 5 кодов и происхо дит следующим образом. Сформированные формирователем 7 синхроимпульсов по переднему и задн му фронтам напряжения U компарато ра 6 синхроимпульсы U и устанавливаю счетчик 3 .в исходное нулевое состо ние. С приходом каждого импульса U2 с умножителя 4 частоты состояние счетчика 3 изменяется на единицу. Код V на его выходе преобразователем 5 кодов преобразуется в управляющий код X регулирующего органа 2 дискретного действия. Этот код (фиг. З) управляет состоянием ключей 13-20. При этом логические инверторы 21 обеспечивают такой режим работы ключей, при котором состояние Включено ключей 13-16 группы соответствует состояние Выключено ключей 17-20 группы и наоборот. Под действием логических сигнало .управляющего кода X часть трансформаторов 9-12 (которым в ходе X соот ветствует сигнал лог 1 оказывается подключенной к входным зажи мам регулирующего органа дискретног . действия. Оставшаяся часть трансфор маторов (которой в коде X соответству сигнал ЛОГ О)оказывается отключен ной от входных зажимов. Первичные обмотки этих трансформаторов закоро чены ключами 13-16. Величина коэффициента передачи регулирующего органа 2 дискретного действия определяется состоянием трансформаторов 9-12, а именно тем, какие из трансформаторов находятся в подключенном состоянии, а . какие в отключенном. В том случае, когда числа витков вторичных обмото различны, общее число возможных коэффициентов передачи регулирующего органа 2 равно 2, где п - количество трансформаторов в схеме, рав ное разрядности управляющего кода X Программа преобразователя X (у) выбирается такой, чтобы в начале и 84 в конце каждого полупериода входного напряжения сети U./ коэффициент передачи регулирующего органа 2 имел максимальное значение, а затем он убывал, достигая своего минималь- ного значения в середине каждого полупериода. Она может быть, например, соотношением .,l,2...p .H-T j i) где и. и и („ - амплитуды напряже nний на входе и выхо- де преобразователя частоты; Р - кратность преобразования частоты; j - номер текущего интер- . вала преобразования .-/СРч (), равный количеству пришедших на счетчик 3 импульсов с момента его обнуления . Формула изобретения Преобразователь частоты, содержащий последовательно включенные инвертор и регулирующий орган дискретного действия,- состоящий из трансформаторов, вторичные обмотки которых включены последовательно, а первичные включены через управляемые ключи параллельно и, кроме того, зашунтированы управляемыми кпючами, счетчик, счетный вход которого через умножитель частоты подключен к входному зажиму преобразователя, а выход через преобразователь кодов - к управляющим входам управляемых ключей регулируюгщего органа, отличающий.ся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен компаратороь, формирователем синхроимпульсов и логическим элементом равнозначности, причем один вход компаратора подключен к входному зажиму преобразователя, другой - к общей шине, формирователь синхроимпульсов включен мезвду выходом компаратора и установочным входом счетчика, входы логического элемента равнозначности подклю чены к выходам умножителя частоты и компаратора, а его выход - к управ- лякмцим входам инвертора.