Преобразователь напряжения с многозонной импульсной модуляцией

 

. Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя напряжения с многозонной импульсной модуляцией путем воспроизведения входного управляющего сигнала произвольной формы при одновременной его стабилизации. Сигналы с высших старших разрядов 16 счетчика 10 через преобразователь 17 кода поступают на управляющие входы коммутаторов 18.1-18.2. Они разрешают или запрещают прохождение импульсов с прямого или инверсного выходов i 23 и 24 задающего генератора 22 через блок 28 буферных усилителей на управляющие входы ключей инверторных ячеек. Сигналы с выходов младших разс (Л ю ел со QD

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (м 4 Н 02 М 7/537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ:

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3854444/24-07 (22) 14.02,85 (46) 23.09.86. Бюл. И- 35 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) С.М.Гавриленко и А.М.Азаров (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . 9 985772, кл. Н 02 Р 13/16, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 1035758, кл. Н 02 М 7/537, 1982. .(54) ПРЕОБРАЗСВАТЕЛЪ НАПРЯЖЕНИЯ С

МНОГОЗОННОЙ ИМПУЛЪСНОИ МОДУЛЯЦИЕЙ (57). Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппарату„„SU, 1259449 А1 ры. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя напряжения с многозонной импульсной модуляцией путем воспроизведения входного управляющего сигнала произвольной формы при одновременной его стабилизации, Сигналы с высших старших разрядов 16 счет. чика 10 через преобразователь 17 кода поступают на управляющие входы коммутаторов 18.1†- 18.2. Они разрешают или запрещают прохождение импульсов с прямого или инверсного выходов, 23 и 24 задающего генератора 22 через блок 28 буферных усилителей на управляющие входы ключей инверторных ячеек. Сигналы с выходов младших раз1259449 рядов 14 счетчика 10 поступают на управляющие входу фазосдвигающего устройства. В результате суммирова— ния указанных напряжений на последовательно включенных вторичных обмотках трансформаторов 5.1-5.2 и демодуляции демодулятором 6 напряжение .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах глубокого регулирова- . ния и воспроизведения управляющего входного сигнала при малых массе и габаритах преобразователя.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем воспроизведения входного управляющего сигнала произвольной формы при одновременной его стабилизации, На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие принцип воспроизведения управляющего сигнала;. на фиг. 3 — таблица истинности преобразователя кода.

Преобразователь содержит регулиру; емую инверторную ячейку 1, нагруженную на трансформатор 2, вторичная об мотка которого подключена к входу второго демодулятора 3. Силовая часть преобразователя содержит Ф: нерегулируемых инверторных ячеек - 2

4. 1-4.Й, нагруженных на трансформаторы 5.1-5.8, вторичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к входу первого демодулятора 6. Выходы демодуляторов б и 3 подключены последовательно и соедине. ны через датчик 7 обратной связи с выходными выводами преобразователя.

Выход датчика 7 связан через первый выпрямитель 8, первый преобразова- >, 35 тель 9 напряжение — частота с вычита" ющим входом реверсивного счетчика 10, Управляющий вход 11 преобразователя сс— единен через второй выпрямитель 12, второй преобразователь 13 напряжение — частота с суммирующим входом реверсивного счетчика 10, выходы

14 младших разрядов которого подклюимеет заданную форму, Выходное напряжение регулируемой ячейки 1 на вторичной обмотке трансформатора 2 демадулируется демодулятором 3. В результате суммирования напряжений демодуляторов 3 и 6 формируется выходное напряжение преобразователя, 3 ил. чены к управляющему входу фазасдвигающего устройства 15. Выходы 16 старших разрядов счетчика 10 саеди— иены через преобразователь 17 кода с управляющими входами коммутаторов

18.1-18.2N- 1. Управляющий вход 11 преобразователя соединен также че-рез ограничитель-формирователь 19 с управляющими входами коммутаторов

20 и 21. Задающий генератор 22 имеет три выхода. Первый выход — прямой 23 и инверсный 24 выводы часто:той 1,, второй дополнительный выход .прямой 25 и инверсный 26 выводы частотой f и первый дополнительный

Выход 27 частотой f g причем > 1

Выводы 23 и 24 задающего генератора 22 соединены через коммутаторы 18. 1-18. 2N- 1, блок 28 буферных усилителей с управляющими входами ключей нерегулируемых инверторных ячеек 4.1-4.Н, а также эти выводы через коммутатор 20 и блок 28 буферных усилителей подключены к управляющим входам ключей первого демодулятора б.

Выводы 25 и 26 задающего генератора 22 связаны через коммутатор 21 и блок 28 буферных усилителей с управляющими входами ключей второго демодулятора 3. Кроме того, выводы

25-27 задающего генератора 22 подключены к входам фаэасдвигающего устройства 15, выходы которого через блок 28 соединены с управляющими входами ключей регулируемой инверторной ячейки 1.

На фиг. 2 диаграммы 29-37 представляют формы импульсов íà вьпсодах следующих элементов преобразователя;

"9 — задающего генератора 22 (выход

23); 30 — задаю его генератора 22

1259449 н

Р=,7 3

3 (выход 25), .31 — входа 11 преобразователя, 32-34 — вторичных обмоток выходных трансформаторов, 5.1-5.3 нерегулируемых Йнверторных ячеек

4.1-4.3, 35 — демодулятора 6 нерегулируемых инверторных ячеек 4.1—

4.3; 36 — вторичной обмотки выходного трансформатора 2 регулируемой инверторной ячейки 1, 37 — преобразователя. ro

На фиг. 3 представлена таблица истинности преобразователя 17 кода.

В таблице также приведены состояния нерегулируемых инверторных ячеек

4.1-4.3 в зависимости от номера формируемой зоны. Знак 0 соответствует нулевому выходному напряжению инверторной ячейки, знак (+) или (-) выходное напряжение инверторной ячейки суммируется с выходными напряжениями остальных инверторных ячеек со знаком (+) или (-) соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Постоянное питающее напряжение преобразуется с помощью И нерегулируемых инверторных ячеек в ряд переменных высокочастотных напряжений частотой 1,, которые суммируются на вторичных обмотках трансформаторов 30

5.1-5.Й инверторных ячеек 4.1-4.М в различных сочетаниях и после демодуляции создается дискретных зон (уровней напряжения). Для увеличения числа зон при неизменном числе инверторных ячеек величины их выходных напряжений должны выбираться

N -1 из соотношения f:3:9....; 3

При этом

Для более точного воспроизведения формы входного управляющего сигнала и увеличения числа зон используется регулируемая широтным способом ин-„ верторная ячейка, работающая в вольгореверсивном режиме. Амплитуда ее выходного напряжения выбирается равной половине величины напряжения зоны. После демодуляции напряжений всех инверторных ячеек и суммирования число зон возрастает.до 21+1,.

Для расширения полосы пропускания воспроизводимого сигнала регулируемая инверторная ячейка работает на более высокой частоте, чем нерегулируемые ячейки.

Рассмотрим случай, когда преобразователь содержит три нерегули— руемых и одну регулируемую инверторные ячейки, т.е. 8 = 3. Задающий генератор 22 формирует на выходах

23 и 24 прямую 29 (фиг. 2) и инверсную последовательности импульсов частотой 1 которые поступают на соответствующие входы коммутаторов 18.118.2 — 1 и 20. С выходов 25-27 задающего генератора -22 сигналы частотой 1 и 1 поступают на соответствующие входы фазосдвигающего устройства 15. Кроме того, с выходов 25 и

26 сигналы прямой 30 и инверсной последовательностей частотой поступают на входы коммутатора 21. Входной управляющий сигнал 31 с входа 11 преобразователя поступает на вход ограничителя-формирователя 19. Последний формирует управляющий сигнал для коммутаторов:20 и 21, причем при изменении полярности входного управляющего сигнала 31 с положительной.на отрицательную выходное состояние ограничителя-формирователя 19 изменяется иэ логической единицы в нуль. При этом управляющие сигналы ключей демодуляторов изменяются на инверсные, т.е. меняется на 180 эл. град. фаза работы ключей демодуляторов 3 и 6. Кроме того, входной управляющий сигнал 31 преобразователя выпрямляется вторым выпрямителем..12 и поступает на вход второго преобразователя 13 напряжение — частота ° Последний формирует последовательность импульсов, частота которых изменяется в функции от модуля управляющего сигнала 3 1. Эти импульсы поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика "r0.

С выхода датчика 7 сигнал обратной связи поступает через первый выпрямитель 8 на вход первого преобразователя напряжение — частота, выходные импульсы которого поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 10. Сигналы с выходов 16 старших разрядов счетчика 10 через преобразователь 17 кода поступают на управляющие входы коммутаторов 18.118.2N- 1. Они разрешают или запрещают прохождение импульсов с прямого или инверсного выходов 23 и 24 задающего генератора 22 через блок 28 на управляющие входы ключей инверторных ячеек 4.1-4 . Причем уровень

2594

10 20

% 1

Логического нуля на управляющем входе коммутатора обеспечивает прохождение инверсного сигнала, а уровень логической единицы — прямого сигйала. Сигналы с выходов 14,младших разрядов реверсивно, о счетчика 10 поступают на управляющие входы фаэосдвигающего устройства 15. Выходные

Напряжения нерегулируемых инверторных ячеек 4.1-4.3 при управляющем сигнале 31 показаны на диаграммах

32-34.. В результате суммирования этих напряжений на последовательно включенных вторичных обмотках трансформаторов 5;1-5.3 и демодуляции демодуляторов 6 напряжение имеет форму, показанную на диаграмме 35.

Выходное напряжение регулируемой ячейки 1 на вторичной обмотке трансформатора 2 показано на диаграмме 36

В результате демодуляции демодулятором 3 входного напряжения регулируемой ячейки 1 и суммирования выходных напряжений демодуляторов 3 и 6 формируется выходное напряжение преобразователя (диаграмма 37).

Предлагаемый преобразователь по сравнению с известными обладает воэможностью воспроизведения входного управляющего сигнала произвольной формы и его стабилизации, расширенной полосой пропускника, что обусловлено введением регулируемой инвертор.ной ячейки, работающей на более высокой частоте, чем нерегулируемые инверторы. Это также приводит к более точному воспроизведению управляющего сигнала и позволяет во многих случаях отказаться от выходного филь- 40 тра, что уменьшает массу и объем устройства.

Формула и з о б р е т ения

Преобразователь напряжения с многозонной импульсной модуляцией, содержащий N мостовых нерегулируемых йнверторных ячеек, нагруженных на трансформаторы, вторичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к входу первого демоду.лятора, выполненного в виде однофаз« ного мостового инвертора на ключах переменного тока, задающий генератор 5 первые прямой и йнверсный выходы . которого связаны через коммутаторы

49 Ь и блок буферных усилителей с управля. ющими входами ключей инверторных ячеек и демодулятора, реверсивный счетчик, соединенный выходами старших разрядов с входами преобразова. "..Гя кода, выходы которого подключены к управляюшим входам коммутаторов нерегулируемых инверторных ячеек, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем воспроизведения входного управляющего сигнала произвольной формы при одновременной его стабилизации, в него введены мостовая регулируемая инверторная ячейка с выходным трансформатором, второй демодулятор с коммутатором, фаэосдвигающий узел, два выпрямителя, два преобразователя напряжение— частота, ограничитель-формирователь, датчик обратной связи, а задающий генератор снабжен вторым и третьим выходами, причем вторичная обмотка выходного трансформатора регулируемой инверторной ячейки связана с входом второго демодулятора, выходы демодуляторов соединены последовательно и через датчик обратной связи подключены к выходным выводам преобразователя, выход датчика обратной связи через первые выпрямитель и преобразователь напряжение— частота связан с вычитающим входом

-реверсивного счетчика, управляющий вход преобразователя соединен через: вторые выпрямитель и преобразователь напряжение — частота с суммирующим входом реверсивного счетчика, выходы младших разрядов которого подключены к управляющему входу фаэосдвигающего узла, управляющий вход преобразователя соединен также через ограничитель-формирователь с управляющими входами коммутаторов демодуляторов, два дополнительных выхода задающего генератора подключены к входам фазосдвигающего узла, а прямой и инверсный выводы второго. до,полнительного выхода задающего генератора связаны через второй коммутатор и блок буферных усилителей с, управляющими входами ключей второго демодулятора, выходы фаэосдвигающего узла соединены через блок буферных усилителей с управляющими входами ключей регулируемой инверторной ,ячейки.

1259449

Зб

Составитель Ю.Опадчий

Техред Л.Сердюкова

Редактор А.Шишкина

Корректор,B. Бутяга

Заказ 5136/56

Тираж 63i

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1i3035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул, Проектная, 4