Преобразователь кода в напряжение

 

1, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий трансформатор , первичная обмотка которого включена между первой и второй входными шинами, а вторичные переключаемые обмотки включены согласно-последовательно между выходными шинами переменного тока через соответствующие ключевые элементы первой группы , управляющие входы которых подключены к выходам соответствукщих элементов ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с шиной разрешения преобразования, а вторые входы - с соответствующими шинами разрядов преобразуемого кода и управляющими входами ключевых элементов второй группы, каждый из которых включен параллельно ключевому элементу первой группы и соответствующей вторичной переключаемой обмотке, отличающий ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, в него .введены четыре управляемых выпрями-; тельных блока, первый и второй iблоки задержки, инвертор, вход которого подключен к шине знака преобpasyeiMoro кода и входу второго. блока задержки, выход - к входу первого блока задержки, выход которого соединен с первыми цифровыми входами четырех управляемых выпрямительных блоков, вторые цифровые входы которыхсоединены с выходом второго блока задержки , при этом аналоговый вход первого управляемого выпрямительного блока подключен к первой выходной шине переменного тока и к аналоговому входу второго управляемого выпрямительного блока, аналоговый выход которого подключен к первой выходной шине постоянного тока и к аналоговому выходу третьего управляемого выпрямительного блока, аналоговый§ вход которого подключен к второй вы- (Л ходяой шине переменного тока и к ана логовому входу четвертого управляемо го выпрямительного блока, аналоговый выход которого подключен к второй выходной шине постоянного тока и ана S логовому выходу первого управляемого,, выпрямительного блока. 2. Преобразователь по п. -1, от 3 ли чающий ся тем, что управ- Г :о ляемый выпрямительный блок выполнен на первом и втором отроках, симисторе , первый вывод которого подключен к аналоговому входу управляемого выиЛ прямительного блока, аналоговый выход которого соединен с анодом первого и катодом второго оптронов и вторым выводом симистора, управляющий вход которого подключен к катоду первого и аноду второго оптронов, управляющие входы которых подключены соответственно к первому и второму цифjSOBHM входам управляемого выпрямитель кого блока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9)+ 91) 3(5П Н 03 К 13/02 . (.

9»

) .»» 9»,,С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3376131/18-21 (22) 04,01,82 (46) 23.01.84. Бюл. 9 3 (72) A.Ï.Êóðàêîâ (53) 681.325(088.8) (56) 1. Тиристорный источник тока с цифровым управлением, Эспрессинформация. — Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники

Р

1980, Р 20, реф. Р 93.

2. Авторское свидетельство СССР

9 8159019 кл. H 03 К 13/02 е

25.06.79 (прототип) . (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В

НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого включена между первой и второй входными шинами, а вторичные переключаемые обмотки включены согласно-последовательно между выходными шинами переменного тока через соответствующие ключевые элементы первой группы, управляющие входы которых подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с шиной разрешения преобразования, а вторые входы — с соответствующими шинами разрядов преобразуемого кода и управляющими входами ключевых элементов второй группы, каждый из которых включен параллельно ключевому элементу первой группы и соответствующей вторичной переключаемой обмотке, о т л и ч B ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей преобразователя, в него .введены четыре управляемых выпрямительных блока, первый и второй

1блоки задержки, инвертор, вход которого подключен к шине знака преобразуемого кода и входу второго. блока задержки, выход — к входу первого блока задержки, выход которого соеди не í с первьми цифровыми входами четырех управляемых выпрямитель вых блоков, вторые цифровые входы которых соединены с выходом второго блока задержки, при этом аналоговый вход первого управляемого BblIIpRMHTBJIbHoFo блока подключен к первой выходной шине переме нного тока и к аналоговому входу второГо управляемого выпрямитель ного блока, аналоговый выход которого подключен к первой выходной шине постоянного тока и к аналоговому выходу третьего управляемого выпрямитель ного блока, аналоговый вход которого под ключе н к второй выходной шине переменного тока и к ана Щ логовому входу четвертого управляемо го выпрямительного блока, аналоговый С выход которого подключе н к второй выходной шине постоянного тока и ана Й логовому выходу первого управляемого выпрямительного блока. (2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что управляемый выпрямительный блок выполнен на первом и втором опт (онах, симисторе, первый вывод которого подключен к аналоговому входу управляемого выпрямительного блока,,аналоговый выхо которого соединен с анодом первого и катодом второго оптронов и вторым выводом симистора, управляющий вход которого подключен к катоду пер вого и аноду второго оптронов, управ ляющие входы которых подключены соот ветственно к первому и второму цифровым в-одам управляемого выпрямитвльного блока.

10б9150

Иэобрете ние от носит ся к преобраэо нательной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления, например в следящем электроприводе, как регулируемый источник тока с цифровым управлением, Известен преобразователь кода в напряжение с цифроным управле нием, содержащий тиристорный преобразователь с переменным углом регулирона- 10 ния (ТП), ли неари зирующев запоминающее устройство (Зу), схему формирования импульсов управления, измеритель тока и преобразователь тока и цифроной код t1). 15

Недостатком такого преобразонатвля является наличие н его составе

ТП, что приводит к тому, что устройство и целом является источником поМвх для других потребителей, подклюЧенных к общей сети питания. Упранленив устройством имеет нелинейную характеристику, В преобразователе нелинейность характеристики корректи.

Руется с помощью ЗУ, что встречает практические трудности в его реализации. При необходимости иметь

Ренерсивный Преобразователь требуется установить два комплекта ТП, что усложняет схему формирования импульсов управления и схему подсоедине30 ния нагрузки к двум TII. В ТП имеется зона прерывистых токов, отрицательно влияющая на точность работы системы и на ее КПД.

Наиболее близким по технической сущности к предложе н ному является преобразователь кода н напряжение, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого включена между перной и второй входными шинами, вто- 40 ричные переключаемые обмотки включены согласно-последовательно между выходными шинами переменного тока через соответствующие ключевые элементы первой группы, управляющие 45 входы которых подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с ши.ной разрешения преобразования, а втоРые входы — с соответствующими шина- 50 ми разрядов преобразуемого кода и управляющими входами ключевых элементов второй группы, каждый иэ котоРых включен параллельно ключевому элементу пеРвой группы и соответст нующей нторичной переключаемой обмотке Г21 °

Недостат ком и э вест ного преобразов-. ателяя я вляется то, что ныходное напряжение устройства может быть только переменного тока, без реверса, Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь 1<ода в напряжение, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого нключена между первой и второй входными шинами, а вторичные переключаемые обмотки включ ены согла сно-последов атель.— но между выходными шинами переменного тока через соответствующие ключевые элементы первой группы, управляющие входы которых подключены к выходам соответствующих элемвн

ТоВ ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с шиной разрешения преобразования, а вторые входы - с соотнетствующими шинами разрядов преобразуемого кода и управляющими входами ключевых элементов второй группы, каждый из которых включен параллельно ключе ному элементу перв ой группы и соответствующей вторичной переключаемой обмотке, введены четыре управляемых выпрямитель ных блока, первый и второй блоки задержки, инвертор, вход которого подключен к шине знака преобразуемого кода и входу второго блока задержки, выход — к входу первого блока задержки, ныход которого соединен с первыми цифровыми входами четырех управляемых ныпрямительных блоков, вторые цифровые входы которых соединены с выходом второго блока задержки, при этом аналоговый вход первого управляемого выпрямительного блока подключен к первой выходной. шине переменного тока и к аналоговому входу второго управлявмого ныпрямительного блока, аналоговый выход которого подключен к первой выходной шине постоянного тока и к аналоговому выходу третьего управлявмогo выпрямительного блока, аналоговый вход которого подключен к второй выходной шине переменного тока и к аналоговому входу четвертого управляемого выпрямительного блока, аналоговый выход которого подключен к второй выходной шине постоянного тока и аналоговому выходу первого управляемого ныпрямительного блока.

При этом управляемый выпрямительный блок выполнен на первом и втором оптронах,. симисторе, первый вывод которого подключен к аналоговому входу управляемого выпрямительного блока, аналоговый выход которого соединен с анодом первого и катодом второго оптронов и вторым выводом симистора, управляющий вход которого подключен к катоду первого и аноду второго оптронов, управляющие входы которых подключены соответственно к первому и второму цифровым входам управляемого выпрямительного блока, На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя, 106.9150

Преобразователь содержит трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого включена между первой и ВТорой входными шинами 3 и 4, вторичныв переключаемые обмотки 5 включены согласно-последовательно между выходными шинами б и 7 переменного

У тока через соответстнующие ключевые элементы 8 первой группы, управляющие входы которых подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ-HE 9, первые входы которых соединены с ши т ной 10 разрешения преобразователя, а вторые входы — с соответствующими шинами 11 разрядов преобразуемого кода и управляющими нходами ключевых 15 элементов 12 второй группы, каждый из которых нключен параллельно с ключевыми элементами 8 первой группы и с включенными последовательно с .Ни ми вторичными переключаемыми обмОтками 5, инвертор 13, вход которого подключен к шине 14 знака преобразуемого кода и входу второго блока 15 задержки, выход - к входу пер" ного блока 16 задержки, выход которого соединен с первыми цифровыми входами четырех управляемых выпрямительных блоков 17 1 — 17 4 вторые цифровые входы которых соединены с выходом второго блока 15 задержки, при этом аналоговый вход первого управляемого выпрямительного блока 17=1 подключен к первой выходной шине б переменного тока и к аналоговому входу второго управляемого ныпрямитвльного блока 17=2, аналоговый ныход которого подключен к первой выходной шине 18 постоянного тока и к аналоговому выходу третьего упранляемого ныпрямительного бло ка 17 3, аналоговый вход которого 40

I подключен к второй выходной шине 7 переменного тока и к аналоговому входу четвертого управляемого выпрямительного блока 17=4, аналоговый выход которого подключен к второй 45 выходной шине 19 постоянного тока и к аналоговому выходу первого управ ляемого ныпрямительного блока 17=1.

Каждый управляемый выпрямительный блок 17 =1 — 17=4 выполнен на первом и втором оптронах 20=1, 20 2, симисторв 21, первый вывод которого подключен к аналоговому нходу управляемого выпрямительного блока 17=1, аналоговый выход которого соединен с анодом первого 20=1 и катодом второго 20 2 оптронон и с вторым выводом симистора 21, управляющий вход которого подключен к катоду перво -. 60 го 20=1 и второго 20=2 оптронов, управляющие входы которых подключены соответственно к первому и второму цифровым входам управляемого выпрямительного блока 17=1, б5

Устрой ст но работает следующим образом.

Па выходных шинах 6 и 7 н зависимости от кода управления, поступающего на шины 11, устанавливается, при наличии разрешения на шине 10, переменное напряжение, величина которого IIpoTIopL>èoíàëüíà коду на шинах 11. Это напряжение, в Эанисимости от кода, может принимать различные уровни от нуля до максимума. Переменное напряжение, .которое имеется на шинах б и 7, поступает также на вход моста, составленного из управляемых блоков 17=1 — 17 =4, который пре образует п е реме нное на пряже ние н униФицированное капрякекие постоянного тока с полярностью ка выходных шинах 18 и 19, зависящей от кода управления Знак на шине 14.

Если на шике 14 имеется логический 0, то, соответственно на входе блока 15 задержки будет также логический 0,, а ка ьходе блока 16 задержки — инверсия кода Знак, т.е. логическая 1 .

При логическом 0 на входе блока .15 задержки возбуждаются оптроны

20:2 всех блокон 17=1 — 17 =4, обеспечивая прохождение тока на управляющий электрод симистора 21 от анода симистора к егo управляющему электроду по цепи анод — катод оптрона 20 2.

В этом случае на шине 18 будет знак плюс, на шине 19 — знак миic нус выпрямленного напряжения. Если на шике 14 — логическая 1 то возбуждаются оптроны 20=1 и через управляющий электрод .будет протекать ток другого направления — от электрода к аноду симистора 21 по цепи анод — катод оптрока 20"-1. В этом случае на шине 18 будет знак минус, на шине 19 — плюс, т e. знак выходного напряжения изменится, что соответствует реверсированию тока н нагрузке по команде Знак, которая может быть .подана в любой момент времени.

Учитывая, что симистор 21 имеет тиристорную характеристику, т.е. мгновенно включается по команде, а выключается B моменF прохождения нулевого тока, блоки 15 и 16 имеют задержку прохождения команды Знак примерно равную полонине периода питающей сети, что позволяет исключить режимы короткого замыкания моста.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в том, что предлагаемый преобразователь обладает расшире иными функционал ь ными нозможностями за счет исполь зования цифровой следящей системы на постоянном токе. Следящий привод, изготовленный на основе предлагаемого!

1069150

Составитель В. Першиков

Редактор A.Øàíäñð Техред С.Легеэ а Корректор A.Пзятко

Заказ 11492/55 Тираж 868 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-35, Рау пская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,.Проектная, 4 преобразователя, не требует синхронизации своей работы ни с питающей сетью, ни с моментами выдачи кода управЛения. В этом смысле преобразаватель является асинхронным, что удобно при реализации системы управления — уменьшение связей и воэмож ность больших удалений преобразователя от" пунктов управления.