Умножитель частоты

 

Союз Советских

Сои}иалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВУОоиСМОМУ СВИДЙТИЛЬСТВУ (11) 517139 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01 06,73 (21) 1928602/24 — 7 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 05.07.77 (51) М. Кл е

Н 02 М 5/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий (53) УДК

621.3 i 4.26 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Л, Грошев и Н. И. Олейник (71) Заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Известен умножитель частоты,питающийсяот источника питания с нулевым выводом и содержа. щий вентильные цепочки, состоящие из двух встречно-последовательно соединенных вентилей, одним из которых является стабилитрон, подключенные одними концами к соответствующим фазным выводам, а другими — соединенные в звезду, и снабженный выходным трансформатором, крайние выводы первичной обмотки которого подключенык указанным соответствующим цепочкам, а средний вывод — к нулевому зажиму источника питания.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что аноды и катоды указанных стабилитронов связаны с соответствующими управляющими входами вентилей через ограничительные резисторы, при этом к управляющему входу одного из вентилей подключен выход транзисторного ключа, вход которого через выпрямитель подключен к выходной обмотке указанного трансформатора, а уровень пробоя стабилитронов равен половине амплитудного значения выходного сигнала.

Это позволяет улучшить форму кривой выходного сигнала при умножении частоты в полтора раза.

На фиг. 1 дана электрическая схема умножителя частоты; на фиг.2 — графики входного и выходного сигналов, Умножитель частоты содержит шесть тиристоров 1-6, шесть стабилитронов 7-12, шесть ограничительных резисторов 13-18, суммирующий трансформатор с малыми линейными искажениями формы сигнала с первичными полуобмотками 19 и 20, включенными согласно, и выходной обмот}p кой 21. Входными клеммами 22, 23, 24 умножитель подключен к фазным приводам трехфазной системы с нейтральным приводом. Средняя точка первичной обмотки трансформаторов подключена через входную клемму 25 к нейтральному проводу.

}5 Транзисторный ключ с транзистором 26, резисторами 27, 28, 29 подключен через две пары нормально разомкнутых контактов кнопки 30 к выходной обмотке 21 трансформатора через мостовой выпрямитель 31, выполненный на диодах, и сглажиоо вающий конденсатор 32 к источнику постоянного напряжения клеммами "+" и "— ". Последовательно в цепь эмиттер-коллектор транзистора 26 включен управляющий электрод и катод тиристора 1.

По кольцевой пересчетной схеме управляющие

25,электроды тиристоров подключены к анодам стаби517119 литронов соседних фаз, а катоды тиристоров через ограничительные резисторы подключены к катодам этих стабилитронов. К каждому фазному проводу подключено по две пары одинаковых встречно-последовательно соединенных тиристоров — стабилитронов, противоположные концы которых в одной фазе подключены к разным первичным полуобмоткам трансформаторов.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии входными клеммами 22, 23, 24, 25 умножитель подключается к трехфазной сети с нейтральным приводом, а клеммами плюс и минус подключается к источнику постоянного напряжения. При разомкнутых контактах кнопки 30 все цепи умножителя обесточены. При нажатии кнопки 30 замыкается цепь эммитер — коллекторного перехода транзистора 26 через переход управляющий электрод-катод тиристора 1. Делитель напряжения (28, 29) контактами кнопки подключен к источнику постоянного напряжения. Второй парой контактов кнопки 30 эмиттер-базовьй переход транзистора 26 через выпрямительньй мост 31 подключен к выходной обмотке 21 трансформатора. Источником постоянного тока на резисторе 27 создается небольшое отрицательное напряжение смещения, приложенное к эмиттер- базовому переходу транзистора 26. Последний открывается и управляющий электрод тиристора 1 подключается к ключу источника постоянного напряжения.

К катоду тиристора 1 подключен минус источника постоянного напряжения через контакты нажатой кнопки 30. Тиристор 1 открывается и цепь — входная клемма 22 — тиристор 1 - стабилитрон 7 полуобмотка 19 - выходная клемма 25 готова для прохождения входного сигнала первой фазы положительной полярносп . При достижении входным сигналом значения, равного 1/2 Vm, происходит проб зй стабилитрона 7, и к полуобмотке 19 прикл . ывается составляющая входного сигнала положительной полярности, лежащая выше уровня разделения (фиг. 2а), равного V =- 1/2 Ущ, Форма кривой этого сигнала повторяет форму кривой синусоиды входного сигнала. В выходной обмотке 21 трансформатора появляется си:нал положительной полярности, форма кривой которого (2б) при равенстве витков полуобмоток и выходной обмотки повторяет форму кривой сигнала, приложенного к полуобмотке 19 (фиг. 1). На стабилитроне 7 создается падение напряжения, плюс которого приложен к управляющему электрод", а минус через огржщчительньй резистор 13 — к катоду тиристора 4. Цепь с тиристором 4 готова к пропусканию положительного входного сигнала второй фазы через полуобмотку 20 в направлении, обеспечивающем инвертирование выходного сигнала в обмотке 21.

При уменьшении напряжения первой фазы ниже значения 1/2Vm происходит эапирание стабилитрона 7 и одновременно пробой стабилитрона 10, так как напряжение второй фазы в это же время достигает напряжения пробой 1/2Чп1 Значение входного сигнала на полуобмотке 19 равно нулю, а к полуобмотке 20 приложено проинвертированное положительное входное напряжение второй фазы выше уровня 1/2Vm. В выходной обмотке 21 появляется сигнал отрицательной полярности. При появлении первых импульсов выходного сигнала в полуобмотке 21 прикладывается запирающее напряжение через контакты нажатой кнопки 30 и через выпрямительньй мост 31 к эмиттер-базовому переходу транзистора 26. Транзистор закрывается и плюс источника открывается от управляющего электрода тиристора 1. Это отключение происходит за время прохождения трех полуволн выходного сигнала или за время прохождения не более по одной положительной полуволне в каждой фазе на входе преобразователя. Кнопка 30 может быть отпущена и транзисторньй ключ с транзистором 26 отключается от источника напряжения и от выходной обмотки 21.

В дальнейшем тиристор 1 открывается напряжением, снимаемым со стабилитрона 12 в третьей фазе. Ограничительные резисторы 13-18 служат для ограничения прохождения части входного сигнала сразу по двум полуобмоткам 19 и 20. Например, при открытом тиристоре 1, кроме основной цепи, через стабилитрон 7 и полуобмотку 19 создается дополнительная цепь для входного сигнала положительной полярности через резистор 18 и полуобмотку 20. Величины сопротивлений ограничительных резисторов 13-18 велики. Однако они обеспечивают открытие тиристоров 1-6. В соседних фазах стабилитроны подключены к тиристорам по кольцевой пересчетной схеме: напряжением стабилитрона 7 открывается тиристор 4, стабилитрона 10-тиристор 5, стабилитрона 11-тиристор 2, стабилитрона

8-тиристор 3, стабилитрона 9-тиристор 6, стабилитрона 12-тиристор 1, далее цикл повторяется. Такое включение обеспечивает инвертирование положительных полуволн в фазах в последовательности

2-1-3-2 и т.д.„что равносильно пропусканию составляющих входного сигнала положительной полярности, лежащих выше уровня разделения (фиг. 2) и равного V = 1/2Чщ по полуобмотке 20 (фиг,1).

По полуобмотке 19 пропускаются составляющие входного сигнала положительной полярности в фазах в последовательности 1-3-2-1 и т.д. Соединенные между собой встречно-последовательно тиристоры и стабилитроны образуют коммутирующие цепи, которые подсоединены между собой по кольцевой пересчетной схеме.

Входной сигнал на полуобмотках 19 и 20 получается разной полярности, поэтому с выходной обмотки 21 снимается сигнал с частотой в полтора раза большей, чем частота основного источника, форма кривой которого мало отличается от синусоидальной (фиг. 2б). Для увеличения амплитуды выходного сигнала уровень разделения трехфазного сигнала может быть выбран и меньше значения напряжения V = 1/2Vm.

5171 19

Формула изобретения

Умножитель частоты, питающийся от источника питания с нулевым выводом и содержащий вентильные цепочки, состоящие из двух встречно-последовательно соединенных вентилей, одним из которых является стабилитрон, подключенные одними концами к соответствующим фазным выводам, а другими — соединенные в звезду, и снабженный выходным трансформатором, крайние выводы первичной обмотки которого подключены к соот-ветствующим вентильным цепочкам, а средний вывод — к нулевому зажиму источника питания, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного сигнала при умножении частоты в полтора раза, аноды и катоды стабилитронов связаны с соответствующими управляющими входами вентилей через ограничительные резисторы, при этом к управляющему входу одного из вентилей подключен выход транзисторного ключа, вход которого через выпрямитель подключен к выходной обмотке трансформатора, а уровень пробоя стабилитронов равен половине амплитудного значения выходного сигнала, Составитель Л. Устинкина

Те ед И. Асталош Корректор Ж. Кеслер

Редактор В. Фельдман

Заказ 743/162

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

Тираж 874 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб„д. 4/5