Многофазный функциональный преобразователь

 

Изобретение относится к формированию (синтезу) электрических сиг- Налов, описываемых тригонометрической, например синусоидальной, многоступенчатой функцией к синтезу регулируемого дискретно по величине постоянного и переменного напряжений, и может найти применение в автоматике , вычислительной и преобразовательной технике. Цепью изобретения является повышение точности синтеза выходного напряжения. Функциональный преобразователь содержит преобразователь 1 постоянного напряжения в переменное , первичную обмотку 2 трансформатора 3, несколько вторичных обмоток 4,-4п, силовые ключи 5д,5, 5 If... ,,6,. .. ,7 ,7 , причем вторичные обмотки и ключи образуют соответствующие фазы преобразователя, нагрузку 8, обмотку выпрямителя, дополнительный источник постоянного напряже ния, трансформатор, ключи постояниого тока и блок 14 синхронизации. В преобразователе использовано промежуточное высокочастотное преобразование сигнала по алгоритму на основе многозначной системы счисления. Последовательное включение разрядных трансформаторно-ключевых структур позволяет по сравнению с прототипом увеличить цифровую емкость преобразователя и тем самым ювысить точность синтеза формы и напряжения выходного сигнала. 3 ип. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (si) 4 G 06 G 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4110468/24-24 (22) 16.06.86 (46) 23.05.88. Бюл, У 19 (72) А,М.Семиглаэов (53), 681.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1348867, кл. G 06 G 7/26, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1024942, кл. G 06 G 7/26, 1981. (54) МНОГОФАЗНЬЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к формированию (синтеэу) электрических сигналов, описываемых тригонометричес кой, например синусоидальной, многоступенчатой функцией к синтезу регулируемого дискретно по величине постоянного и переменного напряжений, и может найти применение в автоматике, вычислительной и преобразовательной технике. Целью изобретения является повышение точности синтеза выходного напряжения. Функциональный

„„SU„„1397945 А 1 преобразователь содержит преобразователь 1 постоянного напряжения в переменное, первичную обмотку 2 трансформатора 3, несколько вторичных обмоток 4>-4> силовые ключи 5 5

1 k

5,,..., 6, 6,..., 7, 7,, причем вторичные обмотки и ключи образуют соответствующие фазы преобразователя, нагрузку 8, обмотку выпрямителя, дополнительный источник постоянного напряжения, трансформатор, ключи постоянного тока и блок 14 синхронизации. В преобразователе использовано промежуточное высокочастотное преобразование сигнала по алгоритму на основе многозначной системы счисления. Последовательное включение разрядных ® трансформаторно-ключевых структур по эволяет по сравнению с прототипом увеличить цифровую емкость преобразователя и тем самым повысить точность синтеза формы и напряжения выходного ф сигнала. 3 ип.

1397945

Изобретение относится к формированию (синтезу) электрических сигма лов, описываемых тригонометрической, например, сииусоидальной многоступенчатой функцией, к синтезу регулируе5 мого дискретно по величине постоянного и переменного напряжений и может найти применение в автоматике, вычислительной Й преобразовательной технике.

Цель изобретения — повышение точности синтеза формы выходного напряжения.

На фиг. 1 приведена схема многофаэного функционального преобразователя; на фиг. 2 и 3 — варианты его подключения к нагрузке.

Многофазный функциональный преобразователь (фиг. 1) содержит преоб- 20 разователь 1 постоянного напряжения в переменное, выполненный по мостовой или двухтактной схеме, работающий на высокой промежуточной частоте, первичную обмотку 2 трансформатора 3, п вторичных обмоток 4, подключенных к группам силовых ключей 5,5,5 ...,., 6,6,,...,7,7,, причем вторичные об1с 4 1 Ь мотки и ключи образуют соответствующие фазы преобразователя (на r. 1 30 представлена первая фаза). Кроме того, преобразователь содержит нагрузку

8, обмотку 9 выпрямителя, выпрямитель

10 (фиг» 2), дополнительный источник

11 постоянного напряжения, трансфор- 35 матор 12, ключи 13 постоянного тока (фиг. 3) и блок 14 синхронизации (фиг. 1).

Преобразователь (фиг. 1) работает следующим образом. 40

Блок 14 синхронизации обеспечивает последовательность коммутации ключей

5,...,7 1 в соответствии с требуемой формой преобразованного сигнала. Благодаря последовательному соединению 45 трансформаторно-ключевых структур удается повысить разрядность системы счисления, используемой в основе синтеза формы, а следовательно, и цифровую емкость. Так, например, исноль-50 эуя 12 ключей с 12 отводами и четырехразрядную троичную систему в рассматриваемом преобразователе, получают цифровую емкость, равную 41. Таким образом, обеспечивается точность синтеза в сочетании с простотой конструкции преобразователя s цепом.

Если в одной из фаз преобразователя обеспечить такой алгоритм переключения ключей 5 ...,6" (фиг. 2,, при котором обеспечивается двухтактное выпрямление сигнала на вторичных обмотках 4, можно синтезировать на нагрузке 8 постоянное напряжение регулируемой амплитуды, которая определяется выбором номера одноименных симметрично расположенных относительно центрального ключей в каждом разряде. Количество синтезируемых уровней определяется при этом цифровой емкостью S преобразователя:

P -1

S-1

Э где 1 — максимальное число алфавита— количество отводов в полуобмотке без центрального;

P — - основание выбранной системы счисления - общее количество отводов в разряде 4;;

n — количество разрядов.

Цифровую емкость можно увеличить, 1 если использовать дополнительный источник напряжения, из которого вначале вычитается синтезируемое напряжение, а затем складывается с ним. При этом новая цифровая емкость S, определяется выражением S 2S+1.

Благодаря поочередному срабатыванию симметричных ключей 5 -6 исключается подмагничивание постоянным током источника питания трансформатора 3 (фиг. 2)."Таким образом, обеспечивается повышение точности синтеза величины постоянного напряжения практически без усложнения устройства, так как может быть использован. либо имеющийся источник постоянного напряжения, питающий преобразователь в целом, либо дополнительно организованный — обмотка 9 и выпрямитель 10, Напряжение дополнительного источника Е всегда выбирается на один регулируемый квант е больше, чем максимальный уровень напряжения, синтезированного в фазе преобразователя:

Е=($+1)е, Ф где е — напряжение кванта, весовое напряжение, Это приводит к тому что ток наВ грузки через ключи 5 -6 протекает всегда в одну сторону, что позволяет выполнить их в виде однополярных ключей и вдвое сэкономить количество активных элементов.

1397945

25

Если одну иэ фаз преобразователя, выполненного по схеме фиг, 2, нагрузить на двухтактный усилитель— (фиг. 3), то молжо обеспечить дискретное регулирование переменного сигнала на выходе усилителя, либо использовать зто устройство как новый функциональный преобразователь, у которого более чем вдвое увеличена цифровая емкость. Здесь обмотка

9, выпрямитель 10 заменены источником Е

Если выходные обмотки устройств по схеме фиг. 3 каждой иэ фаз сое. динить последовательно между собой и нагрузкой, то образуется новый функциональный преобразователь, у которого резко увеличена цифровая емкость (2(Р -1)+3j -1 г

Синтез такого функционального . преобразователя основан на использовании комбинированной многозначной системы счисления. Еслн P - выбранное основание счисления в каждой фазе, то основание счисления в целом для преобразователя определяется следующим образом:

P =2(Р -1)+3. о6

Преимущество такого функционального преобразователя заключается в отсутствии ключей переменного тока и высокой точности синтеза формы и амппитуды переменного сигнала, Формула изобретения

Многофазный функциональный преобразователь, содержащий преобразователь постоянного напряжения, в переменное, три выхода которого подключены соответственно к среднему и двум крайним выводам первичной обмотки трансформатора, группы силовых ключей по числу вторичных обмоток трансформатора в каждой фазе, одни из информационных выводов которых в каждой группе силовых ключей объединены, а другие информационные выводы силовых ключей группы подключены соответственно к среднему, промежуточным и крайним выводам соответствующей вторичной обмотки трансформатора, и блок синхронизации, выходы которого соеди1 иены с управляющими входами соответствующих силовых ключей групп, о тл и ч .а ю шийся тем, что, с целью повышения точности синтеза формы выходного напряжения, в нем средний вывод каждой предыдущей вторичной обмотки трансформатора в каждой фазе соединен с объединенными информационными выводами силовых ключей последующей Группы, а объединенные информационныв выводы силовых ключей первой группы и средний вывод последней вторичной обмотки трансформатора в каждой фазе являются внешними выводами соответствующей фазы преобразователя.

1397945

Составитель А.11аслов

Редактор Е.Папп Техред Л.Сердюкова

Корректор Н, Король

Заказ 2601/49 Тирам 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4