Многофазный функциональных преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к области формирования (синтеза) электрически сигналов 5 описьшаемьпс многоступенча™ той функцией с регулируемым по ам плитуде выходным напряжением и иожет найти применение в автоматике, вычислительной и преобразовательной тех нике.

Целью изобретения является обеспечение регулирования выходного напряжения при сохранении заданной точности.

На чертеже приведена схема много- фазного функционального преобразова теля.

Многофазньш функциональный преобразователь содержит силовые ключевые транзисторы 1, токопропускающие дио ды 2 для пропускания обратного тока нагрузки, подключенные к первичной обмотке трансформатора 3. Вторичные обмотки 4,-4(, объединены в два разряда (в рассматриваемом примере - по две обмотки в каждом разряде) и чере силовые ключи 5, -5 , подключены к . второму (отрицательному) полюсу источника питания, нагрузка 6 фазы включена между средними силовыми ключами 5. Последовательно с каждой обмоткой основного трансформатора 3 включена вторичная обмотка 7, -У), дополнительного трансформатора 8, Аналогичным образом организована каждая из фаз (i) функционального преобразователя. Питание дополнительно- го трансформатора 8 производится через дополнительные силовые ключевые транзисторы 9, заи унтированные дополнительными токопропускающими диодами 0. Управление транзистрра -ш 9 осуществляется от широтно- импульсног модулятора (ШИМ) 31. Блок управления выполнен в виде последовательно .вклю ченных генератора импульсов 12, делителя частоты 13 и распределителя импульсов 14. Управление дополни- тельным силовым ключом 15, шунтирующим дополнительную обмотку 16 транс ф орматора В, осуществляется от ШШ 1 с выхода формирования серий импульсов в паузах между рабочими им™ пульсами.

В многофазном функциональном преобразователе использована многозначная нечетная симметричная относительно нуля система счисления в ал-- горитме управления преобразователем для синтезирования необходимого те-

34854J

кущего уровня .квантования формируемого сигнала. В рассматриваемом примере для упрощения понимания работы преобразователя приведена двухраз 5 рядная троичная система. Каждая из ступенек синтезируемого сигнала формируется путем двухполупериодно- го выпрямления переменного напряжения на обмотках 4, подключенных к 50 нагрузке в текущий дискрет времени. Выпрямление происходит в результате поочередной коммутации силовых ключей 5, подключенных к обмоткам одно5

0

5

0

5

именных разрядов (например, 5 и

5.)

Выпрямление происходит для суммарного сигнала в обмотках 4 и 7, т.к. они включены последовательно. В отличие от основного 3 в дополнительном трансформаторе 8 происходит ши- ротно-импульсное регулирование импуль- сов,, чем достигается управление ам- ппитудой первой гармоники синтезируемого сигнала. Дополнительный трансформатор 8 играет роль регулируемой вол зт-добавки. Амплитуда и кратность регулирования импульсов вольт-добавки определяется необход1гмым диапазоном регулирования выходного напряжения 5 которьш Б целом ряде технически приложений не превьваает + (20-30)% ,

Ограниченный предел регулирования позволяет снизить мощность дополнительного трансформатора 8 и уменьшить амплитуду регулируемых импульсов, что дает возможность уменьшить искажения сии 1 е:5ируемого сигнала и амплитуду напряжения на силовых ключах 5 и 15 во втормчнык обмотках трансформаторов 3 и 8.

per управляет

Регулирующее напряжение U информационном входе DMJ-I длительнос гью его импульсов и соответственно длительностью рабочих импульсов дополнительного трансфо рмато- ра 8. UnO I П формирует также вторую серию импульсов, по длительности равных паузе Ежду рабочими импульсами, предназначешгую для коммутации дополнительных силовых ключей 15 переменного тока, осуществляющих закорачивание дополнительных обмоток 16.

Закорачиззлие обмоткк 6 на время паузы ме;хду рабочими импульсами, необходимо э во-первых, для разряда эле- электромагнитной энергии, накопленной в трансформаторе 8 за время действия рабочих импульсов, что позволяет получить чистую форму импульсов без

паразитных всплесков и колебательных процессов, и, во-вторых, для исключения индуктивного сопротивления обмоток 7 дополнительного трансформатора 8, которое включается последовательно с нагрузкой 6 и могло бы привести к искажению формы выходного сигнала.

Формула изобретения

Многофазный функциональный преоб- разователь, содержащий трансформатор, средний вывод первичной обмотки которого подсоединен к первому полюсу источника питания, а ее крайние вьшо- ды через параллельно включенные сило- вые ключевые транзисторы и токопро- пускающие диоды подключены к его второму полюсу, группы силовых ключей по числу фаз преобразователя, подсоединенных информационными вьгеодами соответственно к первым внешним выводам соответствующих вторичных обмоток трансформатора каждой фазы и к второму полюсу источника питания, к которому подключены одни из инфор- мационных выводов пары силовых ключей соответствующей фазы, и блок уп- равления, выполненный в виде последовательно включенных генератора импульсов, делителя частоты и распре- делителя импульсов, выходы которого подключены к управляющим входам соот ветствующих силовых ключе.й, базы силовых ключевых транзисторов соединены с двумя соответствующими выхо-

дами делителя частоты, отличающийся тем, что, с обеспечения регулирования выходного напряжения при сохранении заданной точности, он содержит широтно-им-

5

0 5 0 5 о

5

о

пульсный модулятор, два дополнительных силовых ключевых транзистора, два дополнительных токопропускающих диода и дополнительный трансформатор, средний вывод первичной обмотки которого соединен со средним выводом основного трансформатора, а крайние выводы через параллельно включенные дополнительные силовые ключевые транзисторы и дополнительные токо- пропускающие диоды подключены к второму полюсу источника питания, вторичные обмотки дополнительного трансформатора включены последовательно между вторыми внешними выводами одноименных по номеру и первыми выводами последующих, кроме двух промежуточных вторичных обмоток основного трансформатора, два свободных вывода промежуточных вторичных обмоток каждой фазы дополнительного, трансформатора соединены с другими информационными выводами силовых ключей пары соответствующей фазы, дополнительный трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, параллельно которой включен дополнительный силовой ключ, подсоединенный управляющим входом к выходу формирования серий импульсов в паузах между рабочими импульсами широтно- импульсного модулятора, симметричный информационный выход которого подключен к базам дополнительных силовых ключевых,транзисторов, вход запуска подсоединен к промежуточному выходу делителя частоты, а информационный вход является входом регулирования величины выходного напряжения преобразователя.

ЦЗаза т

52

Нг

пит

т(

о

И

ре г.

зап.

..AJ

Изобретение относится к области формирования (синтеза) электрических сигналов, описываемых многоступенчатой функцией с регулируемым по амплитуде выходным напряжением, и может найти применение в автоматике, вычислительной технике и преобразовательной технике. Целью изобретения является обеспечение регулирования выходного напряжения при с&хранении заданной точности. Многофазный функциональный преобразователь содержит силовые ключевые транзисторы, токопропускаю- щие диоды, основной трансформатор со вторичными обмотками, силовые ключи, между средними из которых включена нагрузка, вторичные обмотки дополнительного трансформатора, дополнительные силовые ключевые транзисторы, дополнительные токопропускающие диоды, широтно-импульсный модулятор, последовательно включенные генератор импульсов J делитель частоты и распределитель импульсов, дополнительный силовой ключ, дополнительную вторичную обмотку трансформатора. Введение в известный преобразователь дополнительных элементов и новых связей по-г мимо указанного выше технического эффекта позволило обеспечить стабилизацию выходного напряжения, достаточно высокое качество его формы и рекуперацию энергии при работе на комплексную нагрузку. 1 ил. ю 00 00 сл

Составитель А. Маслов Редактор М. Циткина Техред М.Ходанич Корректор А. Тяско

2987/52

Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская на(. , д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. ь -. ктная, 4