Множительно-суммирующее устройство Советский патент 1979 года по МПК G06G7/16 

(S 4) МН6ЖЙТЕЛЬН6-СУММИРУЮ ЦЕЕ УСТРОЙСТВО

- --: V:- -., /. . :1.; . , ,.

Иэ66ретение. относится к/классу аналогсэвых множительных устройств . для пе ремй6жен«я ригналрв перемен ноги и пострянного tpjcoB и может .быть исйсльзовано для построения статических измерительных преоб-. разозвателей мощности, датчиков мовднрстй систем фотийоаварийн6й автЬматийи II дйя приучения сигнала; / прЬпб рцйональйого активной мрщнрсти в схеме автомаФическрго выравнивания нагрузок параллельно работающих синхронных генераторов.; , Известны время-импульсные аналоговые Множительные устрбйртва, cdдержащие управляекий магнитно-транзисторный преобразователь постоянного напряжения, который кроме функции преобразования постряннргр напряжения в переменное прямоугольное, выполняет функцию либо частотно-импульсного модулятора, либо широтноимпульоного модулятора прямруголького напряжения 1. ,

Недостатком этого множительного устройства является наличие гальванической связи входной цепи одного из сомножителей с выходной цепью, что является нежелательным при использовании устройства в качестве.

преобразователя мощности. Кроме того, наличие амплитудного модулятора приводит к Снижению точности,температурной стабильнрсти устройства и его надежности, так как амплитудный модулятор чувствителен к перенапряжениям, Множительнре устройство, построенное таким о.браэрм, способно осуществлять Перемножение Трлько пострянныхсигналов определённой полярности,

Наиболее близким техническим решением К предла.гаемрму изобретению является множитеЛы5 о-суммирукщее

устройство, содержащее Два управляемых трансформатора, один из обмоток управления крторых включены согласно,; другие встречно/первая и вторая рабочие каждого управляемого Трансформатора подсоединены соответственно к к 5ллектору и базе срответствующёго Транзистора/ подключённого ;эмиттёром к одному из полюсов источника питающего напряжения, а выходные обмотки подключеяы к двухполупёрйодным выпрямителям, которые включены по-схеме вычитания и.. подсоединены к переменному баланрному резистору и к

.входным клеммам устройства 2. ..

693389

Выполнение этого множительного устройства на двух транзисторномагнитных преобразователях приво- .; дит к усложнению его конструкций г и снижает надежность. Каждый из магнитно-транзисторных преобразователей имеет свои.характеристики, .которые по-разному изменяют-. ся с изменением режима работы уст юйства, что приводит к снижению . ;стабильйости работы. Кроме того, в коллекторную цепь каждого магнит-; но--Т Ьанзисторного преобразователя ; включен резистор, который необходим для осуществления широтно-им- пульснОй модуляции и который приводит к потерям, особенно при отсутствии управляемого сигнала. Это

ЬбстоятельОтво требует увеличения. ;и«ицности источника питания и-о4ратного напряженид, приложенного к , закрытому транзистору.: . .:

Цель изобретения - повышение надежности, стабильности и упрощение .

устрОйстйа. :,,:,,.. . , . .; ,;. . .„;:. :-./; -.- ; ..

: Это достигается тем, что в устройстве первые и вторые рабочие ..,.„ обмотки управляемых трансформаторов соединены последовательно и coifta:cHo, а общие УК выводы подключены соответственно к другому

полюсу источника питающего.напряже- . ння и-через введенный диод - к эмиттерам транзисторов, причем ДИОД вдтрёчно п6 отноадениЛ . к эмйттерньам переходам тран;зйсторов. ;:-;:; :, ;;Г::: ;; , . , л :..-. .-.

На чертеже представлена схема.множительно-суммирующего устройст Sa - , .- ,: .- ---V,- .у- .:;ч ;- .. .. -.. ;..;. , ;.- .

Множитель о-суммирующее устройство выполнено по схеме магнитного мультивибратора с двумя управляе,мыми трансформаторами 1 и 2. Трансформатор 1 и ключей в коллектор-, ную цепь транзистора 3, а трансформатор - в коллекторную цепь транзистора ,4 Рабочие обмотки 5 и 6 i трансформаторов 1 и 2 . включены - одна относительно другой.согласно.

Общая точкЭОбмоток б подключена .к эмиттерам транз.исторов 3 «t 4 чёреэ диод 7, включенный встречно ... ; .змяттерцыы пе ходйЗй транзисторов .. 3 й- 4, ббмОтки 8 и 9 управлений трансфо$ 1атЬров для сигналов одной ..из перемножаемыхсумм вклезчелы встречнб однаДРУГОЙ,а обмртки 10 и И управЛения трансфорйатбров длясИгНеШОв другой. ИЗ перемножае мых сумм 1вклк)чены согласно. Выходная обмотка 12 трансформатора i подключейа к двухполупериодному выпрямигёлю.; 13, а выходная обмотка 14 трайсформатора 2 - к двухполупериодному выпрямит еьлю 15. ВыпрямиjTejjb 15 нагружен на одно плечо-йёipeMSHHorb балансного резистора 16,

вйпрямотель 13 - на другое плечо того резистора. Выходное напряжеие снимается, с переменного баланс

ого резистора 16...

Устройство работает следующим

бразом..

Магнитный мультивибратор на трансформа;торах 1 и 2 и транзйсто- . pax 3 и 4, работающий в автогенераторном режиме, осуществляет преобразование постоянного напряжения питания в переменное прямоугольное напряжение. Диод 7 для базовых tdKOB транзисторов 3 и 4 включен в прямом направлении и работает как стабилизатор низкого напряжения (Р,5 В), что обеспечивает более четкое переключение схем.

Длительность одного из полупериодов переменного напряжения, являкщегося выходным напряжением мультивибратора, зависит только от параметров трансформатора 1, а другого - от Параметров трансформатора 2, При отсутствии упр;авляю1цих сигналов

в обмотках 8 - 11 управления за счет того, что трансформаторы 1, 2 1Щёй йчнь1, йлйтельност.ь положительного и отрйцатёл:ьного полуперйодов вых:одн6го на пряжения мультив-ибратора одинакова, ПОЭТОМУ постоянная составляющая выходного напряжения, . йоторая йвляется разностью падения Напряжения на плечах перег-йнного резистора 16, в этом случае равна нулю. Обмотки 10 и 11 управления трансформаторов шслючёНы одна с другой согласно, поэтому управляющие сйгнайй, протекающие по ним, подмагничи- . вают сердечники обоих трансформато-: роВ в одном и том же же направлении, что приводит к изменению частоты выйдМоРонапряжёнйямультивиб- .. ратора. Если подмагййчиваниё сер- ; дечников Осуществляется переменным : током, тов один полуйериод управля ощег6сигнаяа -частота выходаньго напряжёййй-мультивибратора -возрастет, S другой - Уменьшается. В этом случае собственная частота магнитного мультивибратора доляша быть пример но на два порядка выше частоты управляющезто сигнала - - Обмотки 8 и 9 управления трансформаторов включены встречно одна другой поэтому управляющие сигнала, протекающие по ним, поДмагничивают сердечники трансформаторов в разных направлениях, что приводи к увеличению длительности одного из полупёриодоввыхЬдного напряжения мультивибратора и уменьшению на такую же величину длительности .другого полупериОда. taKiajifl образом осуществляется широтно-импульсная модуляция выходного напряжения мультивибратора. Благодаря одновременной модуляции выходного напряжения мультивибратора по частоте и длительности полупериодов постоянная составляющая напряжения на выходных клеммах 17 пропорциональная произведению управляющих сигналов. Множитель но-суммирующее устройство осуществл ет сложение сигналов, поступающих в управляющие обмотки 8 и 9, и пеФемложелие1 этой на сумму управляйщих сигналов, поступающих в дбмотки 10 и П. Мнржительно-суммирующее устройст во способно перемножать как перемен ные так и постоянные сигнсшь. При Этом входные и выходная цепи в нем гальванически развязаны. Это обстря тельство позволяет использовать устройство в качестве статического йреобразователя мощности в сетях переменного тока. Большим преиму ществом устройства является то, что оно.мржет Подключаться к контррлйруемой сети непосредственно без пройежу±Ьчных трансформатрррв, так как их функцию В1ыпрлняют трансформаторы магнитного мультивибратора Перечисленные свойства кдаожйтёльно-сумушруйвдегсг устройства, а также его Малые габариты и вес и высокая надежйоеть позволяет испбльзрва егр в качестве датчиков мсидности и систе1у е противоаварийной автоматики, а также в качестве датчика актийной мощности в схемах автоматического выравнивания нагрузок .параллельно работающих синхронных генераторов. Эти датчики мргут использоваться при тяжелых условиях . эксйлуатаций,-например в аварии. Предлагаемое устройство по сравнению с аналогичными известными устройствами потребляет меньше энергии от источника питания благодаря.отсутствию в схеме магнитного мультив1ибратора коллекторного сопротивления. Формула изобретения ----- - - , ,,- Множительно-суммирующее устройст- во, срдержащ ае два yпpaвляe ыx трансформатора, одни из обмоток управле- is ния которых включены согласно, дру- Ш гиё встречно, первая и вторая рабоие обмотки каждОгр управляемого тралс орматора подсоединены соответственнр коллектору и базе соответствующего ранзистора,подключенного эмиттером к одному из полюсов источника питающе- g -ГО напряжения, а выходны.э обмотки йодключёнЫ к двухполуперирдным вып- рямителям, которые включены по схеме вычитания и прдсрединены к пёременwOMy баланснОйурезйСтОрУ ик выходным клемма1у1 устройства, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с Целью повьпаения надежности, стабильности , и упрощения устройства, в нем первые и вторые рабочие Обмртки управляемых т рансформатрррв срединены прследова- | тедьнР и сргласнр, а общие их вывр- ш| ды прдключены срответственнр к друго--Niy полюсу источника питающёгр напряжения и Через/введенный дирд - к . SS эмиттерам транзисторов, причем диод, включён встречно по отношению к эмит- терным переходам транзисторов, S Источники информации, - . принятые вО внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 387385, кл.С Об с; 7/16, 1973. 2.АвтррскРё свидетельство СССР Ш 285360, кл. G 06 G 7/16, 1970, , (прототип).

е П а

0