Формирователь импульсов с умножением частоты Советский патент 1990 года по МПК H02M5/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике и автоматике.

Цель изобретения - упрощение устройства, повышение его быстродействия и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема формирователя импульсов с умножением частоты; на фиг. 2 - графическая иллюстрация принципа его работы.

Формирователь импульсов с умножением частоты (фиг. 1) содержит п ферромагнитных сердечников с расположенными на них входными Wftx, вспомогательными Ивси выходными Wetix обмотками. Обмотки Уьхсоединены последовательно и согласно и подключены через двухполупериодный выпрямитель В1 к источнику синусоидального напряжения Uex. Обмотки Wewx соединены последовательно и согласно и через двухполупериодный выпрямитель В2 связаны с выходными выводами. Обматки

ел

СП

Јь

О

оо

ч

Wec соединены друг с другом параллельно, включены навстречу соответствующим входным обмоткам и подключены к источнику постоянного напряжения ИПН неизменной величины. В цепи обмоток Wec включены резисторы R,R4,...,Rn равной величины. Каждый сердечник с расположенными на нем обмотками образует магнитный элемент, причем все элементы полностью идентичны по геометрическим, магнитным и намоточным параметрам.

Формирователь импульсов с умножением частоты работает следующим об- разом.

За счет встречного включения в каждом элементе обмоток W6XH W9c при определенном мгновенном значении выпрямленного в цепи обмоток W6X сигнала происходит обнуление магнитного потока в соответствующем сердечнике в результате выравнивания полей обмоток WBXH W6c . Так как сопротивления цепей обмоток W6X, а зна- чит, их НДС различны, то такое выравнивание происходит в разные моменты времени, т.е. при разных мгновенных значениях выпрямленного входного сигнала (фиг. 2). В цепи обмо- ток W9X реализуется режим генератора тока, т.е. обеспечивается пропорциональность между током (МД обмоток Wftx , т.е. созданной ими напряженнос- .тью поля Н6)С) и амплитудой напряжения ивх(или средневыпрямленным значением напряжения). Дальнейший рост мгновенного значения выпрямленного сигнала (на фиг. 2 показана одна полуволна этого сигнала), начиная с момента выравнивания полей обмоток и вс ПРИВОДИТ к резкому росту индукции поля в соответствующем сердечнике (на фиг. 2 - это индукции Во B1,...,Bn в сердечниках элементов 1,2,...,п). При достаточно большой амплитуде НДС обмоток Wex(напряженности поля Н вх) крутизна нарастания индукции (и крутизна спада, происходящего в момент времени, относящийся к другой четверти периода, когда поля обмоток Wexи WBCBHoBb выравниваются) столь велика, что форму индукций B,(t), B4(t),...,Btt(t) можно приближенно считать прямоугольной (фиг.2). Длительность такого импульса индукци в том или ином сердечнике определяется моментами равенства полей обмоток WB«H W6c(Ha фиг. 2 указаны такие моменты времени tn и t для n-го элемента). Моментам резкого нарастания и спада индукции соответствуют,всплеки ЭДС в обмотках W6b|X (эффект дифференцирования фронтов магнитного потока) . Производная каждой индукции по времени (фиг. 2) представляет, таким образом, собой два разнополяр- ных импульса, сформированных по фронту и срезу соответствующего квазипрямоугольного импульса В(t),...,Вn(t) Такие же законы во времени имеют и

ЭДС е; -W6b|X S -;-- (,n) обмоток

WftblX, где S - площадь поперечного сечения сердечников. Последовательное и согласное соединение обмоток W6blx и наличие в их цепи двухполу- периодного выпрямителя В2 позволяет получить на выходе устройства последовательность однополярных импульсов (сигнал UBb(X(t) на фиг. 2).

Отсутствие в схеме предлагаемого устройства управляющих обмоток и генератора высокой частоты приводит к его упрощению, а также к повышению быстродействия, вследствие снижения общей инерционности устройства, существенный вклад в которую вносит цепь управляющих обмоток. Кроме того, предлагаемое устройство имеет раширенные функциональные возможности, что объясняется двумя обстоятельствами. В общем случае в устройстве интегрированы две одновременно выполняемые функции - формирование импульсов и умножение частоты (как видно из фиг. 2, каждому периоду изменения сигнала Uex соответствует 4п сформированных импульсов, где n - число магнитных элементов). Предлагаемое устройство может быть применено также для получения определенной импульсной последовательности во времени (двоичного кода) путем определенного соединения обмоток WBbl)( соответствующих элементов, или реализуя в отдельных цепях обмоток Увс режимы по току, обеспечивающие глубокое насыщение соответствующих сердечников (например, при и последовательном соединении первой, второй и четвертой выходных обмоток на выходе выделяется код 1101001011); кроме того, предлагаемое устройство может осуществлять преобразование амплитуда-код так, соединении все обмоток W6bu , как это показано на

фиг. 1, и изменение амплитуды сигнала ибхот нуля до величины, достаточной для компенсации поля обмотки W( элемента и Нормирования импульса индукции Bh(t), на выходе реализуются 2 n-разрядные двоичные коды 00.. 0,10...01,... ,1 1. .. 1 П . Выполняя резисторы R,,,...,Rh пере- менными и регулируя с их помощью степень насыщения отдельных сердечников, можно для любого фиксированного значения амплитуды сигнала UBX реализовать на выходе двоичный код любого произвольного вида.

Формула изобретения

Формирователь импульсов с умножением частоты, содержащий источник постоянного напряжения, ферромагнитные сердечники, на каждом из которых расположены входная, выходная и вспомогательная обмотки, причем каждая из входных и выходных обмоток соедиложенними на других се образуя соответствующу следовательную цепь, а и выходные выводы, о щийся тем, что, с щения, повышения быстро расширения функциональн тей, дополнительно введ

)0 различной величины и дв ля, причем указанная це моток через один из вып ключена к входным вывод цепь выходных обмоток ч

j 5 выпрямитель подключена выводам, каждая из вспо обмоток включена навстр венно входной обмотке и дом через один из указа

20 ров подключена к одному точника постоянного нап другим выводом соединен ными выводами других вс обмоток и с другим выхо

нена с одноименными обмотками, распо- 25 постоянного напряжения.

ложенними на других сердечниках, образуя соответствующую согласно-последовательную цепь, а также входные и выходные выводы, отличающийся тем, что, с целью упрощения, повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, дополнительно введены резисторы

различной величины и два выпрямителя, причем указанная цепь входных обмоток через один из выпрямителей подключена к входным выводам,указэнная цепь выходных обмоток через другой

выпрямитель подключена к выходным выводам, каждая из вспомогательных обмоток включена навстречу соответственно входной обмотке и одним выводом через один из указанных резисторов подключена к одному выходу источника постоянного напряжения, и другим выводом соединена с аналогичными выводами других вспомогательных обмоток и с другим выходом источника

постоянного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - упрощение, повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит ферромагнитные сердечники, на которых расположены согласно-последовательно соединенные входные обмотки W_вх, подключенные через выпрямитель B₁ к входным выводам. Выходные обмотки W_вых соединены согласно-последовательно и через выпрямитель B₂ подключены к выходным выводам. Вспомогательные обмотки W_вс включены встречно входным обмоткам и через резисторы R₁...R_N подключены параллельно к источнику постоянного напряжения. Указанное выполнение устройства позволяет исключить управляющие обмотки, генератор высокой частоты и снизить его инерционность. При этом в предложенном устройстве наряду с формированием импульсов и умножением частоты возможно получение определенной импульсной последовательности путем определенного соединения обмоток W_вых соответствующих ферромагнитных элементов или путем реализации в отдельных цепях обмоток W_вс режимов по току, обеспечивающих глубокое насыщение соответствующих сердечников. 2 ил.

82

Щцг.1