Преобразователь частоты

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51) 4 Н 02 M 5/22.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I

1 у / г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3660579/24-07 (22) 09.11.83 (46) 30.12.85. Бюл. - 48 (71) Андроповский авиационный техно логический институт (72) В.В. Юдин, А.П. Смирнов и А.Г. 1!ихаилов (53) 621.316.727 (088.8) (56) Справочник по преобразовательной технике.Под ред. И.M. Чиженко. Киев: Техника, !978, рис.3.2.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1035754, кл . Н 02 М 5/16, 1982. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ. (57) Изобретение позволяет повысить

I(II@ 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 входом инвертора 1. Сигнал, умноженный по частоте умножителем 4, вместе с

12О1 сигналом, сформированным компарато-» ром 6 из входного напряжения цепи, .поступает на вход логического элемента 8 равнозначности. На выходе элемента 8 формируется последовательность импульсов, осуществляющая

988 управление инвертором 1. В результате на входе регулирующего органа

2 дискретного действия формируется напряжение умноженной частоты, выравнивание амплитуды которого осуществляет преобразователь 5 кодов 3 илИзобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах электропитания и электропривода.

Цель изобретения — повыщение КПД.

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

На фиг. 2 изображены изменения во времени напряжений: а — на входе преобразователя частоты; б — на выходе умножителя частоты; в — на выходе компаратора; r — - на управляющем входе инвертора; д — на выходе формирователя синхроимпульсов; е — 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, логическии элемент 8 равнозначности один вход которого соединен с выходом умножителя 4 частоты, а другой — с выходом компаратора 6, а выход — с управляющим входом инвертора 1.

Инвертор 1 выполнен на управляемых ключах, соединенных по четырехплечевой мостовой схеме, одна диа1Лог 1, если U > О; Лог О, если U Î, 35 поступает на вход логического элемента 8 равнозначности. При этом на выходе элемента, формируется после40 довательность импульсов Uy, осущест вляющая управление инвертором 1. В результате на входе регулирующего органа 2 дискретного действия формируется напряжение умноженной частоI

2 гональ которой соединена с сетью, а другая — с входом регулирующего органа дискретного действия.

Регулирующий орган 2 дискретного действия содержит (фиг. 3) совокупность трансформаторов 9-12 вто7 ричные обмотки которых соединены последовательно, а первичные, зашунтированные управляемыми ключами

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 емкостями, а выходная обмотка подключена к частотному демодулятору.

Преобразователь 5 кодов выпол-. нен на базе постоянно запоминающего устройства. Формирователь 7 синхроимпульсов содержит дифференцирующую R0-цепочку, к выходу которой подключен выпрямительный мост.

Преобразователь частоты работает следующим образом.

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

1201988 гдеU< иU щ ЬN

j=ent(т )

t «Р 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

35 управляемыми ключами, счетчик, счетный вход которого через умножитель частоты подключен к входному зажиму преобразователя, а выход через преобразователь кодов - к управляющим

40 входам управляемых ключей регулирующего органа, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен компараторой, формирователем синхроимпульсов и логическим

45 элементом равнозначности, причем один вход компаратора подключен к входному зажиму преобразователя, другой — к общей шине, формирователь синхроимпульсов включен между

5О выходом компаратора и установочным входом счетчика, входы логического элемента равнозначности подключены к выходам умножителя частоты и компаратора, а его выход - к управ55 ляющим входам инвертора. ты, 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 происходит следующим образом.

Сформированные формирователем 7 1п синхроимпульсов по переднему и заднему фронтам напряжения U компарато3 ра 6 синхроимпульсы П5 устанавливают счетчик 3 .в исходное нулевое состояние. С приходом каждого импульса

U< с умножителя 4 частоты состояние счетчика 3 изменяется на единицу.

Код Y íà его выходе преобразователем 5 кодов преобразуется в управляющий код 1 регулирующего органа

2 дискретного действия. Этот код (фиг. 3) 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

11 tl

Выключено ключей 17-20 группы и наоборот.

Под действием логических сигналов управляющего кода X часть трансформаторов 9-12 (которым в ходе Х соответствует сигнал "ЛОГ I") оказывается подключенной к входным зажимам регулирующего органа дискретного. . действия, Оставшаяся часть трансформаторов (которой в коде Х соответствует сигнал "ЛОГ О")оказывается отключенной от входных зажимов. Первичные обмотки этих трансформаторов закорочены 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 обмоток различны, общее число возможных коэффициентов передачи регулирующего органа 2 равно 2, где n — колиП честно трансформаторов в схеме, рав" ное разрядности управляющего кода X °

Программа преобразователя X(Y) выбирается такой, чтобы в начале и в конце каждого полупериода входного напряжения сети U коэффициент передачи регулирующего органа 2 имел максимальное значение, а затем он убывал, достигая своего минимального значения в середине каждого полупериода, Она может быть, например, соотношением амплитуды напряжений на входе и выходе преобразователя частоты; кратность преобразования частоты; номер текущего интервала преобразования

1201988

Составитель В. Бунаков

Редактор М. Бандура Техред А.Бабинец Корректор А. Обручар

Заказ 8102/57 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4