Широтно-импульсный модулятор
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 25. 1 1. 79. Бiоллетень ¹ 43 Дата опубликования описания 28.1 1 (51) М. Кл. Н 02 Р 13/16 Гвсударстввнлмх комитет СССР ио делам взобретевнв и вткрмтнв (53) УДК 621.314..58(088.8), Б. И. Степанов и Д. И. Степанова (72) Авторы изобретения Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт имени С. М. Кирова (71) Заявитель (54) ШИРОТНО-ИМГ1УЛ ЬСНЫ Й МОДУЛЯТОР Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике автоматического регулирования и может быть использовано в стабилизаторах постоянного напряжения и в стабилизированных преобразователях напряжения. В импульсных системах автоматического управления известны устройства с астатическим регулированием, основанные на сравнении напряжений двух автогенераторов; один из которых опорный, другой — преобразователь непрерывного сигнала в частоту (1). В таких устройствах возникает проблема синхронизации частот генераторов в особенности в переходных режимах. Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является широтно-импульснь1й модулятор, выполненный в виде фазочувствительной схемы, содержащий задающий генератор с трансформатором, синхронизированный с ним генератор с трансформатором и формирователь длительности импуль сов, при этом задающий генератор связан с синхронизирую|цим генератором через конденсатор и обмотку трансформатора задающего генератора и управляется формирователем длительности импульсов (2 . Недостатком известного модулятора является то, что он не позволяет реализовать астатическое регулирование, которое повышает стабильность выходного на о. пряже ния. Бель изобретения — реализация астатического регулирования. Поставленная ц ель достигается тем, 15 что формирователь длительности импульсов подключен к обмоткам трансформатора синхронизированного re«epmopn. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 — представлена принципиальная схема предлагаемог > широтно-импульсного модулятора; Н8 фиг. 2 — временные диаграммы напряжений и токов, 699651 4 Длительность импульсов напряжения U> и, следовательно, временной интервал между задними фронтами импульсов выходного напряжения 0 „, пропорционален но току у подмагничивания сердечников магнитного усилителя. Передний фронт э импульсов определяется передним фронтом импульсов задающего генератора. В некотором, произвольно взятом 11 -ом пол упериоде, условно . принимаемом за первый, lutHTeabaocTb импульсов управь, ляемого генератора определяется выражением в виде 20 СУ1-ФУ(1 1)+ям Широтно-импульсный модулятор содер жит задающий генератор, выполненный на транзисторах 1, 2 и синхронизируемый с ним генератор, выполненный на транзисторах 3, 4. Последний синхрониэирован по частоте от задающего генеpampa при помощи конденсатора 5 чере обмотку 6 трансформатора задающего генератора, для регулирования фазы синхронизируемого генератора использован формирователь длительности импульсов 7, в частности, магнитный усилител включенный между базами транзисторов в виде двух однополупериодных цепей с общей обмоткой управления, формирователь длительности импульсов 7 определяет время нахождения транзисторов 3 и 4 в открытом состоянии и, тем l самым, управляет генератором по фазе. Питание цепей переменно1о тока формирователь 7 осуществляет напряжением, снимаемым с обмоток 8, 9 трансформатора синхронизируемого генератора. Как и в известном модуляторе, выходное знакопеременное напряжение задающего генератора Ц . имеет прямоугольную форму с крутым фронтом переключений. Син- хронизируемый генератор выполнен с положительной обратной связью, осущесч вляемой обмотками 8, 9, благодаря чему изменяются состояния транзисторов 3 и 4 и выходное напряжение этого генератора О, оказывается сдвинутым по отношению Q< на угол gL в сторону опережения. Сердечники выходные трансформаторов генераторов выполняются одинаковыми, поэтому собственная частота колебаний синхронизируемого генератора несколько меньше, чем частота задающего генератора. Напряжение на обмотке 6 также знакопеременное и имеет прямоугольную форму. Зарядный ток 1с имеет вид коротких импульсов, начало которых совпадает с моментом переключения транзисторов 1, 2. При отсутствии иных управляющих импульсов импульс 1 обеспечивает переключение транзисторов 3, 4 одновременно с переключением транзисторов 1, 2 и в этом случае выходное напряжение синхронизируемого генератора совпадает по фазе с 01 Выходное напряжение О 1добразуется в результате суммирования напряжений с выхода генераторов, имеет форму двух прямоугольных импульсов, длительность которых может регулироваться в широких пределах. м ъг+acLjу> где „- длительность импульса задающего генератора; Q — постоянная; — отклонение управляющего ток Ч от номинального Аналогично этому в следующих полуп ериодах: .Г„=г„фо1Д Ъ у +o1,< 1 (2) Уя Или просуммировав, получим выражение вида У1 ЗГ У (3) к=< которое показывает, что длительность импульса: управляемого генератора представляет собой приближенную сумму 1. К„(1) = „.+а) Д1, Д (4) о 40 тем более точную, чем меньше период и чем медленнее изменяется входной управляющий ток 1у. Длительность выходного импульса модулятора. представляет собой разность 45 (сумму) фаз генераторов, т. е. на основании выражения (4): >= 1 1„(и+ где +o — длительность выходного импульса модулятора до первого, условно принятого нами, полупериода, Таким образом, предлагаемая схема модулятора делает длительность выходных импульсов пропорциональной не входному току,.а интегралу отклонения тока от номинального, что позволяет реализовать астатическое регулирование. 5 6996 Формула изобретения Широтно-импульсный модулятор, выполненный в виде фазочувствительной схемы, содержащий задающий генератор с трансформатором, синхронизированный с ним генератор с трансформатором и формирователь длительности импульсов, при этом задающий генератор связан синхронизируюшим генератором 10 через конденсатор и обмотку трансформатора задающего генератора и управляе1 ся формирователем длительности импул 51 6 сов, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что с целью реализации астатпческого регулирования, формирователь длительности импульсов подключен к обмоткам трансформатора синхронизизуемого генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР No. 338975, кл. Н 2 М 3/10, 1970. 2. Косов О. А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений. M., "Энергия", 1971, с. 362. Составитель О. Наказная Редактор Д. Зубов Техред И. Асталош Корректор Н. Задерновская Заказ 7434/59 Тираж 857 Подписное I1INNIlI I Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, NocKBB, Ж35, Раушская наб, и, 4 /5 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород,ул. 11рос ктная, -1
