Программируемый преобразователь напряжения произвольной формы в напряжение требуемой формы Советский патент 1992 года по МПК H02M5/27 

преобразователь содержит последовательно соединенные модулятор 1, амплитудный квантователь 2 и демодулятор 3, а также блоки 4-15 управления этими узлами. Преобразователь обеспечивает получение высококачественного выходного напряжения требуемой формы при питании преобразователя от источника либо постоянного, либо переменного напряжения. При этом

(

обеспечиваются быстродействующая стабилизация и широкодиапазонное регулирование величины и частоты выходного напряжения без изменения его гармонического состава, причем на программном уровне, что достигается за счет введения анализатора 4 напряжения питания и функционального формирователя 5 управляющего кода. 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразовательных установках с квазисинусоидальным выходным напряжением, в контрольно-испытательной аппаратуре, в технике звукового вещания для передачи, воспроизведения и усиления сигналов звукового диапазона, для преобразования, напряжения одной частоты в другую с заданной формой выходного напряжения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя при повышенном качестве выходного напряжения. Программируемый uW у Ј СО о 00 Фиг. I

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в преобразовательных установках с квазисинусоидальным выходным напряжением для стабилизированного прецизионного электропривода, в контрольно-испытательной аппаратуре с произвольной формой выходного сигнала, в технике звукового вещания для передачи, воспроизведения и усиления сигналов звукового диапазона, для преобразования напряжения (например, при построении быстродействующих регуляторов сетевого напряжения, при построении источников вторичного электро- питания, предназначенных для прецизионных частотно-управля.емых, особенно низкоскоростных, электроприводов, телеметрии и звукозаписи, а также в качестве выпрямителей с малым уровнем пульсаций, что особо важно в случае однофазной питающей сети, и конверторов), обеспечивая во всех случаях высокое (требуемое) качество преобразованной электроэнергии и хорошие массогабаритные показатели при питании не только от сети переменного тока (даже если форма напряжения сети искажена).

Известны преобразователи постоянного напряжения в переменное, содержащие блок управления и блдки силовых ключей и позволяющие формировать и стабилизировать квазисинусоидальное, напряжение с определенным гармоническим составом.

В подавляющем большинстве случаев преобразователи переменного напряжения в переменное имеют КПД, не превышающий 25-30 %, а с учетом необходимости стабилизированного источника постоянного тока эта величина еще меньше. К недостаткам этих устройств следует отнести необходимость использования выходных энергетических фильтров. Малые фильтры не обеспечивают качество выходного сигнала, увеличение фильтров обеспечивает качество, но при этом инерционность фильтрации неизбежно ведет к потере информации.

К недостаткам схемы инвертора относятся невозможность регулирования частоты выходного напряжения в широком диапазоне и невозможность получения низких и инфранизкйх частот выходного напряжения, что необходимо в устройствах прецизионного электропривода аппаратуры магнитной записи, так как инверторные ячейки имеют трансформаторный выход. Стабилизация выходного напряжения в другом инверторе осуществляется путем измерения величины напряжения основной гармонической составляющей выходного напряжения и запоминания этой величины на время следующего периода, в котором поступившее воздействие отрабатывается системой управления таким образом, что возмущающее воздействие отрабатывается устройством лишь через период выходного напряжения, что приводит к существенному снижению быстродействия и точностистабилизаци-и, особенно на низ-4 ких частотах.

Задержка отработки возмущающего воздействия неизбежно приведет к искажению формы выходного напряжения, т.е. ухудшению его гармонического состава. Искажения формы могут быть довольно существенными, например, при сбросе и набросе нагрузки, что в ряде случаев совершенно недопустимо. К недостаткам из- вестных инверторов следует отнести сравнительно низкое быстродействие стабилизации напряжения, вызванное необходимостью выделения основной гармоники выходного напряжения и использования ее для получения пропорционального ей напряжения, сравниваемого с эталонным напряжением, что возможно только по окончании по меньшей мере одного периода выходного напряжения. Кроме того, в процессе регулирования (стабилизации) выходного напряжения имеет место значительное изменение относительного содержания гармонических составляющих. Изменение гармонического состава может быть недопустимо большим (для точной аппаратуры). Это объясняется значительным влиянием формы кривой напряжения (тока) питания двигателя на величину колебаний мгновенной скорости вращения двигателя, являющейся одним из важных параметров такого привода. Таким образом, в статорной обмотке двигателя необходимо формировать синусоидальное воздействие.

Особенно высоки требования к равномерности скорости вращения вала при питании двигателя напряжения низкой и инфранизкой частот (доли Гц}. Использование инверторов с ШИМ выходного напряжения также «е всегда рационально, так как, во-первых, при ШИМ напряжения питания двигателя имеет место глубокое изменение гармонического состава, во-вторых, может проявляться докретность привода на низких частотах. Применение на выходе системы фильтров для подавления высших гармоник и использования принципа слежения за формой выходного сигнала не всегда целесообразно, так как в системе преобразователь-двигатель может возникнуть явление конденсаторного самовозбуждения, которое проявляется в виде УСТОЙЧИВЫХ автоколебаний и застревании двигателя на скорости, не соответствующей частоте напряжения питания.,

Применение механических фильтров (маховиков)также нецелесообразно, так как существенно ухудшается динамика системы. Таким образом, наиболее предпочтительным в устройствах точной магнитной записи является формирование амплитуд- но-модулированного напряжения питания двигателя. Кроме того, рассмотренные преобразователи не позволяют программировать форму выходного сигнала или закон управления приводом и не обладают возможностью совместной работы с ЭВМ. К недостаткам такого преобразователя следует отнести неудовлетворительные маесогабаритные показатели, обусловленные наличием ряда источников постоянного напряжения, недостаточно высокие.точность и быстродействие стабилизации, обусловленные задержкой отработки воздействия.

К недостаткам известного преобразователя следует отнести отсутствие стабилизации выходного напряжения и обусловленное этим непостоянство гармонического состава, а также возможность работы только от источника постоянного тока, хотя и обеспечивается получение высококачественного напряжения произвольной формы при малом числе ключевых элементов и хороших массогабаритных показателях.

К недостаткам другого преобразователя относятся существенная зависимость точности стабилизации от диапазона регулирования выходного напряжения, обуслов- 5 ленная неизменностью шага квантования аналого-цифрового блока, а также невысокая точность стабилизации, что при изменении выходного напряжения под действием дестабилизирующих факторов в широких пре0 делах приводит к потере устойчивости преобразователя.

Ключевые усилители, использующие

принципы импульсно-кодрвой модуляции и

содержащие амплитудный квантователь,

5 обеспечивают высокое качество выходного сигнала при малом числе ключевых элементов, но предполагают наличие ряда источников постоянного тока, что резко ухудшает массо-габаритные показатели устройства.

0 Из известных схемных решений наиболее близким по технической сущности является преобразователь постоянного напряжения в переменное программируемой формы с БУ, содержащий последовательно

5 соединенные модулятор, амплитудный квантователь, демодулятор с управляемыми ключевыми элементами. Квантователь выполнен в виде двух групп последовательно соединенных по выходу силовых ячеек.

0 каждая из которых представляет собой замкнутую цепь из последовательно соединенной обмотки транформатора и двух ключевых элементов, силовые электроды одного из которых образуют выходы яче5 ек. Кроме того, устройство содержит блок управления ключевыми элементами модулятора одной из групп силовых ячеек квантователя и демодулятора, измерительный выпрямитель, входом подключенный к

0 выходу демодулятора, аналого-цифровой блок, входом подключенный к выходу измерительного выпрямителя, а также последовательно соединенные масштабирующий умножитель, вычитатель, сумматор, ком5 пенсирующий сумматор, делитель, регулирующий умножитель, выход которого поразрядно связан с управляющими электродами другой группы силовых ячеек амплитудного квантователя, при этом другой

0 вход сумматора подключен к его выходу, а другие входы вычитателя, компенсирующего сумматора, делителя соединены между собой,

Указанный преобразователь может пи5 таться только постоянным напряжением, что ограничивает его функциональные возможности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя при повышенном качестве и постоянстве

гармонического состава его выходного напряжения

Поставленная цель достигается тем, что в программируемый преобразователь на-- пряжения произвольной Формы в напряжение требуемой формы, содержащий последовательно соединенные модулятор, амплитудный квантователь, демодулятор, выполненные на управляемых ключевых элементах с двусторонней проводимостью, блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам ключевых элементов модулятора и демодулятора, а также последовательно соединенные измерительный выпрямитель, вход которого соединен с выходом демодулятора, аналого-цифровой блок,, масштабирующий умножитель, вычитатель, сумматор, компенсирующий сумматор, делитель и регулирующий умножитель., выход которого подключен к управляющим входам первой группы силовых ячеек амплитудного квантователя, причем вторые входы вычитателя, компенсирующего сумматора и делителя соединены с управляющим входом второй группы силовых ячеек амплитудного квантователя, а второй вход сумматора соединен с его выходом. Дополнительно введены функциональный формирователь управляющего, кода, анализатор напряжения питания, причем вход анализатора напряжения питания подключен к входу модулятора, а выход - к одному из информационных входов функционального формирователя управляющего кода, на второй информационный вход которого подключен информационный выход блока управления; а выход соединен с управляющими входами второй группы силовых ячеек амплитудного квантователя, а также синхронизатор, подключенный к синхронизирующим входам анализатора напряжения питания, функционального формирователя управляющего кода и блока управления, Поставленная цель достигается также тем, что функциональный формирователь управляющего кода содержит цифровой делитель, входы которого являются входами функционального формирователя управляющего кода, а также два оперативных запоминающих устройства и блок ИЛИ, выход которого является выходом функционального формирователя управляющего кода, причем адресные входы оперативных запоминающих устройств, как и информационные входы, соединены поразрядно между собой, а выход цифрового делителя подключен к информационным входам оперативного запоминающего устройства, выходы которого соединены с входом блока ИЛИ. Анализатор напряжения питания содержит последовательно соединенные измерительный выпрямитель, пиковый детектор, аналого- цифровой блок, выход которого подсоединен

к информационным входам двух оперативных запоминающих устройств, и блок ИЛИ, выход которого является выходом анализатора напряжения питания, причем второй вход аналого-цифрового блока соединен с

О выходом измерительного выпрямителя, а адресные входы оперативных запоминающих устройств, как и информационные входы, соединены поразрядно между собой. Известные преобразователи данного ти5 па позволяют получить выходное напряжение высокого качества только при постоянном напряжении питания, что ограничивает функциональные возможности преобразователей, а следовательно сущест0 венно сужает область их применения, а известные преобразователи, питающиеся переменным напряжением, имеют блок преобразования переменного напряжения в постоянное (выпрямитель со сглаживаю5 щим фильтром), причем при искажении, входного переменного напряжения резко ухудшается качество выходного напряжения преобразователя. В предлагаемом преобразователе, благодаря введению новых

0 блоков и связей, возможно питание напряжением произвольной формы без блока преобразования переменного напряжения в постоянное, причем выходное напряжение преобразователя имеет повышенное ка5 честно и постоянный Гармонический состав независимо от формы и полярности входного напряжения.

На фиг. 1 представлена блок-схема программируемого преобразователя напря0 жений произвольной формы в напряжение требуемой формы; на фиг. 2 - 5 - функциональные схемы, соответственно, амплитудного квантователя, анализатора напряжения питания, функционального формирователя

5 управляющего кода и блока управления; на фиг.6 и7-диаграммы напряжения, иллюстрирующие работу программируемого преобразователя напряжения произвольной формы в напряжение требуемой формы.

0 Программируемый преобразователь напряжения произвольной формы в напряжение требуемой формы (фиг. 1) содержит последовательно соединенные модулятор 1, амплитудный квантователь 2, демодуля5 тор 3 на управляемых ключевых элементах с двусторонней проводимостью, анализатор 4 напряжения питания, вход которого подключен к входу программируемого преобразователя, а выход - к одному из инфор- мационных входов функционального

формирователя 5 управляющего кода, второй информационный вход которого соединен с информационным выходом блока 6 управления, причем выход функционального формирователя 5 управляющего кода подключен к управляющим входам второй группы силовых ключей амплитудного квантователя 2, а выход блока 6 управления подключен к управляющим входам модулятора 1 и демодулятора 3. Выход синхронизатора 7 подсоединен к синхронизирующим входам анализатора 4 напряжения функционального формирователя 5 управляющего кода и блока б управления. Кроме того, программируемый преобразователь содержит последовательно соединенные измерительный выпрямитель 8, вход которого подключен к выходу демодулятора 3, аналого-цифровой блок 9, масштабирующий умножитель 10, вычитатель 11. сумматор 12, компенсирующий сумматор 13, делитель 14 и регулирующий умножитель 15, выход которого подсоединен к управляющим входам первой группы силовых ключей амплитудного квантователя 2, причем вторые входы делителя 14, компенсирующего сумматора 13 и вычитателя 11 подсоединены к выходу функционального формирователя 5 управляющего кода, а второй вход сумматора 12 соединен с его выходом, Амплитудный квантователь 2 (фиг. 2) выполнен в виде двух групп последовательно соединенных силовых ячеек (в первичной цепи трансформатора - первая группа, ключи мм, Кям.. во вторичной цепи трансформатора- вторая группа, ключи Кш, Кзм).

Анализатор 4 напряжения питания (фиг. 3) содержит измерительный выоря- митель 16, выход которого подключен к информационному входу пикового детектора 17 и одному из входов аналого-цифрового блока 18, причем выход пикового детектора 17 подключен к второму входу аналого-цифрового блока 18, выход которого соединен с информационными входами оперативных.запоминающих устройств 19 и 20, а выходы ОЗУ 19 и 20 подключены к. блоку ИЛ И 21, выход которого является выходом анализатора 4 напряжения. Причем управляющий вход Запись/выбррка ОЗУ 19 подключен к прямому выходу, а ОЗУ 20 - к инверсному выходу генератора 22 опорной частоты синхронизатора 7. Кроме того, синхронизатор 7 содержит двоичный счетчик 23, счетный вход которого подключен к прямому выходу генератора 22 опорной частоты, а выход подключен к адресным входам ОЗУ 19 и 20 и функф - онального формирователя 5. Прямой выход генератора 22 опорной частоты

подключен к управляющему входу Сброс пикового детектора 17.

Функциональный формирователь 5 управляющего кода (фиг. 4} содержит цифровой

делитель 24, входы которого подключены к информационным выходам анализатора 4 напряжения питания и блока управления 6, а выход- к информационным входам оперативных запоминающих устройств 25 и 26.

0 Адресные входы и управляющие входы Запись/выборка ОЗУ 25 и 26 подключены к синхронизатору 7, причем управляющий вход ОЗУ 25 - к прямому выходу, а управляющий вход ОЗУ 26 - к инверсному выходу

5 генератора 22 опорной частоты синхронизатора 7. Выходы ОЗУ 25 и 26 подключены к блоку ИЛИ 27, выход которого является выходом функционального формирователя 5 управляющего кода.

0 Блок 6 управления (фиг. 5) содержит цифровой счетчик 28 длительности ступеней формируемого напряжения, счетный вход которого подключен к генератору 22 опорной частоты, а выход - к схеме 33 срав5 нения, на второй вход последней подключен выход постоянного запоминающего устройства 29, адресный вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика 30, причем этот выход является информацион0 ным выходом блока 6 управления. Кроме того, блок 6 управления содержит триггеры 31 и 32 и логические элементы 2И-ЙЕ и НЕ 34-41, которые: обеспечивают логику работы блока 6 управления.

Входное переменное напряжение UBX поступает на вход модулятора 1, выполненного, например, по мостовой схеме инвер0 тора напряжения, где модулируется промежуточной высокой частотой, задаваемой блоком 6 управления. Выходное высокочастотное импульсное напряжение Км модулятора 1 поступает на вход амплитуд5 ного квантователя 2, где происходит формирование напряжения UK по закону, задаваемому функциональным формирователем 5 управляющего кода. Выходной код функционального формирователя 5 уп0 равляющего кода поступает на управляющие электроды второй группы силовых ключей Кщ, Кам (фиг. 2) и соответствует коммутационной функции:

К U вых/и ах,

5 где UK - выходное напряжение амплитудного квантователя 2;

входное напряжение амплитудного квантователя.

За счет коммутации силовых ключей происходит изменение коэффициента транформации, что и обеспечивает формирование выходного напряжения требуемой фчэрмы. Первая группа силовых ключей MN, KSN (фиг. 2) обеспечивают стабилизацию и регулирование параметров выходного напряжения Увых программируемого преобразователя.

Рассмотрим процесс формирования выходного кода функционального формирователя 5 управляющего кода, соответствующего- коммутационной функции К. Входное напряжение программируемого преобразователя поступает также на вход анализатора 4 напряжения питания (фиг. 3), где после измерительного выпрямителя 16 преобразуется в аналого-цифровом блоке 18 в двоичный код, причем опорным напряжением аналого-цифрового блока 18 служит выходное напряжение пикового детектора 17, Преобразование аналогового напряжения UBX в двоичный код и сброс напряжения пикового детектора происходите периодом.равным периоду работы модулятора 1. Двоичный код, соответствующий величине входного напряжения UBX, поступает через ОЗУ 19 и 20 и блок ИЛИ 21 на информационный вход функционального формирователя 5 управляющего кода. ОЗУ 19 и 20 обеспечивают хранение двоичного кода на время преобразования аналого-цифрового блока 18, а блок ИЛИ 21 обеспечивает согласование электрических параметров двоичного кода на информационной шине. На второй информационный вход.функционального формирователя 5 управляющего кода поступает двоичный код с реверсивного счетчика 30 блока 6 управления (фиг, 5). Блок 6 управления обеспечивает формирование двоичного кода, соответствующего требуемой форме выходногр напряжения программируемого преобразователя ивых при постоянном входном напряжении UBX const. Блок 6 управления работает следующим образом.

Постоянное запоминающее устройство 29 содержит числа, записанные в двоичнрм коде, которые соответствуют длительности ступеней выходного напряжения, причем абсолютная длительность ступеней выходного напряжения определяется по формуле: 1

ton

JL

ton

опорной частоты;

d - число, соответствующее длительности 1-й ступени.

г

где

«

- период импульсов генератора

Работу схемь удобнее рассматривать, начиная с момента времени, когда в счетчиках 28 и 30 записаны нулевые коды, а триггер 31 находится в состоянии 1. При

этом на выходе ПЗУ 29 будет установлен код, выбираемый по адресу О и соответствующий длительности нулевой ступени. На счетный выход счетчика 28 непрерывно поступают импульсы опорной частоты.

0 При наборе в счетчике 28 кода, соответствующего длительности первой ступени, сигнал с выхода схемы 33 сравнения кодов через открытую схему 34 совпадения поступает на суммирующий вход реверсив5 ного счетчика 30. При этом изменяется его состояние на 1. Кроме того, обнуляется счетчик 28. Изменение состояния счетчика 30 вызывает изменение информации на выходе ПЗУ 29, которая соответствует

0 длительности первой ступени, а также, поступая на функциональный формирователь 5.,вызывает переключение силовых ячеек второй группы амплитудного квантователя 2.

5 Счетчик 28 длительности ступеней повторно заполняется импульсами генератора 22 до того момента, пока не произойдет набор кода, соответствующего длительности первой ступени, поступающего с ПЗУ 29.

0 Аналогичным образом происходит формирование управляющего кода реверсивного счетчика 30 для всех последующих ступеней первой четверти периода, за исключением верхней ступени.

5 В ПЗУ 29 записывается число, соответствующее половине длительности верхней ступени. При наборе этого кода в счетчике

28импульсов со схемы 33 сравнения переполняется реверсивный счётчик 30 (его со0 стояние становится О О ... 0). Импульс переполнения счетчика 30 с выхода +Р опрокидывает триггер 31 и задним фронтом через сборку 35 вычитает единицу из счетчика. Таким образом после формирования

5 первой половины верхней ступени выход схемы сравнения 33 оказывается подключенным к вычитающему входу счетчика 30, а его состояние - 1 1 1 ... 1, т.е. с выхода ПЗУ

29подается код, соответствующий длитель- 0 ности половины верхней ступени.

При наборе в счетчике 28 кода, соответствующего половине верхней ступени, импульс с выхода схемы 33 сравнения поступает на вычитающий вход счетчика 5 30 и уменьшает его состояние на единицу ит.д.

При переходе счетчика 30 через нуль происходит опрокидывание триггеров 31 и 32. Аналогично формируется отрицательная полуволна выхОд«ого напряжения. Триггер

32 и схема 38 и 39 служат для управления работой ключей демодулятора 3. Реверс импульсов управления ключами демодулятора 3 происходит в моменты перехода кривой выходного напряжения через нуль. Синхронизация реверса осуществляется импульсом с выхода -1 реверсивного счетчика 30.

На цифровом делителе 24 функционального формирователя 5 управляющего кода (фиг. 4} происходит деление двоичного кода анализатора 4 напряжения питания, соответствующего величине входного напряжения Uex, и двоичного кода блока 6 управления, соответствующего требуемой запрограммированной форме выходного напряжения и вых программируемого преобразователя. В результате на выходе цифрового делителя 24 формируется функциональный управляющий код. который, поступая через ОЗУ 25 и 26 и блок ИЛИ 27 на управляющие электроды второй группы силовых ключей Кш. К2М амплитудного квантователя 2, обеспечивает высокочастотное напряжение UK (фиг. 6) на выходе амплитудного квантователя 2, которое после демодуляции на демодуляторе 3 соответствует требуемой запрограммируемой форме выходного напряжения 11вых программируемого преобразователя напряжения произвольной формы в напряжение требуемой формы. Для согласования работы анализатора 4 напряжения питания, функционального формирователя 5, блока 6 управления и других блоков на их синхронизирующие входы подаются импульсы синхронизатора 7.

Стабилизацию амплитуды выходного напряжения ивых программируемого преобразователя обеспечивает цепь обратной связи, образованная измерительным выпрямителем 8, аналого-цифровым блоком 9, масштабирующим умножителем 10. вычита- телем 11, сумматором 13, делителем 14 и регулирующим умножителем 15 (фиг. 1). Эта цепь обеспечивает алгоритм стабилизации амплитуды выходного напряжения Овых программируемого преобразователя при изменении параметров нагрузки путем изменения параметров трансформато-; ра амплитудного квантователя :2. Регулирование величины амплитуды ивых осуществляется подачей на второй вход регулирующего умножителя 15 кода регулирования Q.:

При синусоидальном входном напряжении UBX и моногармоническом выходном сигнале ивых диаграммы напряжений, иллюстрирующие работу устройства, представлены на фиг. 6. На фиг. 7 представлены

диаграммы напряжения, иллюстрирующие формирование напряжения требуемой формы и&ых при произвольном напряжении питания UBX. где: f(t) - идеальная фор- 5 ма требуемого выходного напряжения; UBX произвольное входное напряжение на входе модулятора 1; Ом - напряжение на выходе модулятора 1; UK - напряжение на выходе амплитудного квантователя 2;

0 ивых - напряжение на выходе демодулятора 3 - выходное напряжение программируемого преобразователя напряжения произвольной формы в напряжение требуемой формы.

5 Эпюры напряжений на фиг. 6 и 7 для случая, когда количество силовых ячеек во .второй группе амплитудного квантователя 2 m 4, что позволяет получить 2т 16 уровней выходного напряжения каждой поляр0 ности.

В качестве полностью управляемых силовых ключей с-двусторонней проводимостью модулятора 1 и демодулятора 3. выполненных по мостовой схеме инвертора

5 напряжения, могут использоваться полевые транзисторы со статической индукцией типа КП 701А, которые имеют большой частотный диапазон до 1 МГц и малые потери. Этот же тип транзисторов

0 можно использовать в амплитудном квантователе 2. В зависимости от мощности программируемого преобразователя силовой ключ может состоять из нескольких параллельно включенных транзисторов.

5 В системе управления силовыми транзисторами используются оптронные диоды типа АОД130А. В качестве сердечника высококачественного трансформатора амплитудного квантователя 2 используются фёр0 ритовые кольца марки М2000НМ1, которые обеспечивают работу трансформатора на высокой частоте до 100 кГц. Размеры и тип ферритового сердечника, а также количество витков в каждой обмотке определяются ча5 стотой промежуточного высокочастотного преобразователя и мощностью программи- : руемого преобразователя. В качестве аналого-цифровых блоков 8 и 18 используется интегральный быстродействующий АЦП ти0 па 1113ПВ1.

Все перечисленные цифровые блоки, а , также счетчики, триггеры, схема сравнения и элементарные логические схемы реализованы на базе интегральной серии К555. В

5 качестве ПЗУ 29 используется перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство серии К573РФ6, а ОЗУ 19, 20, 25 и 26 микросхемы серии К565РУ2. В схеме генератора 22 опорной частоты используется кварцевая стабилизация частоты.

При питании устройства от однофазной сети переменного тока в выходном напряжении неизбежны провалы до нуля (фиг. 6 и 7), обусловленные релейным характером квантования сигнала по уровню. Для устранения возникающих при этом искажений целесообразно использование трехфазного напряжения питания и трех комплектов мо- дуляторсэ и квантователей. В большинстве рассматриваемых случаев мощность нагрузки несоизмеримо мала по отношению к мощности сети, поэтому для устранения искажений возможно использование двухфазного питания. В этом случае комплекты модуляторов подключаются к фазному и линейному питанию.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства состоит в следующем. Использование новых блоков и связей обеспечивает более широкие функциональные возможности преобразователя при повышенном качестве и постоянстве гармонического состава его выходного напряжения. Положительный эффект при применении данного устройства достигается за счет значительного увеличения КПД по сравнению с известными устройствами, питающимися от переменного напряжения, так как они имеют больше потери при преобразовании переменного напряжения в постоянное на входе, а также за счет сохранения высокого качества выходного напряжения при сильном искажении входного переменного напряжения, чего не наблюдается в других устройствах. Преобразователь во всех случаях обеспечивает высокое (требуемое) качество преобра- зованной электроэнергии и хорошие массогабаритные показатели при питании не только от сети постоянного, но и от сети переменного тока (даже если форма напряжения сети искажена). В зависимости от точности воспроизведенного сигнала КПД устройства по сравнению с известными больше на 8-20%.

Предлагаемое устройство может быть использовано в аппаратуре прецизионных систем электропитания: прецизионный частотно-регулируемый электропривод, контрольно-испытательная аппаратура с произвольной формой выходного сигнала, имитаторы, исполнительные органы АСУ.

Формула изобретен и я 1. Программируемый преобразователь напряжения произвольной формы в напряжение требуемой формы, содержащий последовательно соединенные модулятор, амплитудный квантователь, демодулятор, выполненные на управляемых ключевых

элементах с двусторонней проводимостью, блок управления, управляющие выходы которого подключены к управляющим входам ключевых .элементов модулятора и демодулятора, а также последовательно соединенные измерительный выпрямитель, вход которого соединен с выходом демодулятора, аналого-цифровой блок, масштабирующий умножитель, вычитатель,

0 сумматор, компенсирующий сумматор, делитель и регулирующий умножитель, выход которого подключен к управляющим входам первой группы силовых ячеек амплитудного квантователя, причем вторые

5 входы вычитателя, компенсирующего сумматора и делителя соединены с управляющим входом второй группы силовых ячеек амплитудного квантователя, а второй вход сумматора соединен с его выходом, о т л и0 чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при шенном качестве и постоянстве гармонического состава выходного напряжения, в него дополнительно введены функциональ5 ный формирователь управляющего кода, анализатор напряжения питания, причем вход анализатора напряжения питания подключен к входу модулятора, а выход - к одному из информационных входов функци0 онального формирователя управляющего кода, на второй информационный вход которого подключен информационный выход блока управления., а выход соединен с управляющими входами второй группы сило5 вых ячеек амплитудного квантователя, а также синхронизатор, подключенный к синхронизирующим входам анализатора напряжения питания, функционального формирователя управляющего кода и блока

0 управления,

5 входам оперативного запоминающего устройства, выходы которого соединены с входом блока ИЛИ,

пряжения питания, причем второй вход аналого-цифрового блока соединен с выходом измерительного выпрямителя, а адресные входы оперативных запоминающих уст- ройств. как и информационные входы, соединены поразрядно между собой.

KtM

л анемизалтору м/ряхмм /иг/ломя

я Улоку у/грабленая

к функцивнальнону Фо& иро8а- тм# уарабляккуего кодак синхронию/пору

Фиг.$

Риг,7