Преобразователь постоянного напряжениязаданной формы

 

В. А. Алексеев, А. С. Морозов и -4. К. 1ролйн. ! изобретения (7! ) Заявитель

Рязанский радиотехнический инстит (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

ЗАДАННОЙ ФОРМЫ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве силовых модуляторов систем автоматики и радиотехнической аппаратуры.

Известны преобразователи напряжеS ния, в основе построения которых лежит широтно-импульсная модуляция P1) и f2).

Однако в таких устройствах для по10 давления значительной амплитуды импульсной составляющей выходного напряжения необходимы фильтры с большой установленной мощностью, что ведет к росту массы и объема формирователя и появлению заметных амплитудных и фазовых искажений выходного сигнала.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь постоянного напряжения заданной форма, содержащий задающий генератор, связанный с управляющими переходами ключевых транзисторов N широтно-импульсных преобразо- . вателей, по входч соединенных параллельно, по выходу последовательно, причем выход последних через демодулятор и узел обратной связи подключен к одному иэ входов элемента сравнения, а также три нуль-органа, выходы которых подключены ко входам распределителя импульсов, выходы последних соединены с управляющими входами преобразователей 33

Однако известный преобразователь характеризуется недостаточной точностью стабилизации и ограниченными возможностями регулирования напряжения и частоты.

Цель изобретения — расширение функ" циональных возможностей и повышение . точности воспроизведения напряжения.

Цель достигается тем, что в известный преобразователь введен источник воспроизводимого канала, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения и входу первого нульоргана второй нуль- орган выполнен ! двухпозиционным, первые входы второго

3 84746 и третьего нуль-органа подключены к выходу элемента сравнения, второй вход второго нуль-органа соединен с выходом логического элемента, а второй вход третьего нуль-органа — с од5 ним из выходов укаэанного задающего генератора.

Кроме того, распределитель импульсов содержит N однотипных каналов, каждый из которых выполнен на логичес-10 ких элементах 2И, 2-2И-2ИЛИ, 2-ÇH-2ИЛИ и RS-триггере, S-вход которого соединен с выходом логического элемента

2И, а R-вход — с выходом логического элемента 2-2И-2ИЛИ, входы первого .элемента 2И логического элемента

2И-2ИЛИ объединены и образуют первый вход распределителя импульсов, соединенного с выходом первого нуль-органа, один из входов второго элемента 2И

20 логического элемента 2-2И-2ИЛИ образуют второй вход распределителя импульсов, соединенного со вторым выходом второго нуль-органа, второй вход этого элемента соединен с G-вы25 ходом триггера следующего канала, один из входов логического элемента

2И образует третий .вход распределителя импульсов и соединен с первым выходом второго нуль-органа, четвертый вход распределителя импульсов, соединенный с выходом третьего нуль-органа, подключен к первому входу элемента ЗИ логического элемента 2-3И-2ИЛИ, выходы которых соединены со вторым входом логического элемента 2И и образуют выходные выводы распределителя импульсов, G-выходы триггеров каждого канала соединены вторыми входами элемента 2И логического элемента 2-ЗИ40

-2ИЛИ, à G-выходы каждого канала — с третьими входами элемента ЗИ логического элемента 2-3И-2ИЛИ, причем вторые и третьи входы этого элемента, а также первые и вторые входы элемента 2И логического элемента 2-ЗИ-2ИЛИ в первом канале объединены, а первый вход элемента 2И и второй вход элемента ЗИ .последующих каналов объединены и соединены со вторым входом элемента 2И аналогичного логического элемента предыдущего канала.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема преобразователя напряжения; на фиг. 2 — диаграм- 55 мы, поясняющие принцип работы трехячейкового устройства.

Преобразователь содержит N широтно-импульсных ячеек 1, каждая из ко1 4 тррых состоит из регулирующего тран-« зистора, двух коммутирующих транзисторов 2, 3 и трансформатора 4. Первичные обмотки трансформаторов соединены параллельно, а вторичные — последовательно и подключены к демодулятору 5, который через узел 6 обратной связи подключен к элементу 7 сравнения. Источник 8 воспроизводимого сигнала соединен с первым нульорганом 9, а через элемент сравнения с двухпозиционным вторым нуль-органом 10 и третьим нуль-органом ll, к которому также подключен двухтактный задающий генератор 12. Распределитель 13 импульсов состоит из логического элемента 2-2И-2ИЛИ !4, логического элемента И 15, логического эле-. мента 2-ЗИ-2ИЛИ 16, триггера 17.

Преобразователь работает следующим образом.

В момент перехода напряжения источника 8 воспроизводимого сигнала (фиг. 2. п ) через нуль коротким импульсом с первого нуль-органа 9 -. (фиг. 2,U ) логический элемент 14 устанавливает триггеры каналов в нулевое состояние. Результат сравнения задающего (фиг. 2, 08) пряжения преобразователя (фиг. 2, U6) поступает на второй нуль-орган IO где становится модулирующей функцией длительности прямоугольных импульсов (фиг. 2, U ) задающего генератора 12.

Широтно-модулированные импульсы третьего нуль-органа 11 (фиг. 2, U«„) поступают на входы логического элемента 2-ЗИ-2ИЛИ 1б, но так как разрешающий потенциал присутствует только в первом канале, на выходе его элемента создается ШИН-сигнал (фиг. 2,u ), который включает первую ячейку 1, содержащую транзисторы 2, 3 и трансформатор 4 в работу. Это продолжается до тех пор, пока ячейка не исчерпает свои возможности в увеличении выходного напряжения преобразователя. В этот момент сигнал ошибки достигает порогового значения (фиг. 2, 07), установленного в двухпозиционном нульоргане 10 что приводит к появлению на одном из его выходов короткого импульса (фиг. 2, U ), который через !

«О логический элемент И 15 устанавливает триггер 17 первого канала в единичное состояние. Тем самым первая ячейка 1 переводится в режим полного

ШИИа (фиг. 2, О ) и включается в работу вторая ячейка 1 (фиг. 2, U ), 6l

Формула изобретения

5 S474 так как на входе логического элемен- та ее канала распределителя 13 импульсов появляется разрешающий потенциал и широтно-модулированный сигнал поступает в базу ее регулирующего транзистора. Дальнейший рост задающего напряжения приводит описанным путем к переводу второй ячейки 1 на полный ШИМ и подключению третьей ячейки, 1 (фиг. 2, U "). Так поочередным 1О включением в работу ШИМ-преобразователей формируется возрастающая часть кривой выходного напряжения (фиг. 2, 5)

Уменьшение задающего сигнала приводит к отрицательной ошибке на выходе элемента 7 сравнения (фиг. 2, U ). По этому сигналу на втором выходе двухпозиционного второго нульоргана 10 создается импульс (фиг. 2, gp

0 ), который. через логический зле о мент 2-2И-2ИЛИ 14 отключает канал, осуществляющий к этому времени широтно-импульсную модуляцию, к примеру, третий нуль-орган 11 (фиг. 2, U ), 2s при этом второй канал переводится в режим ШИМ. С поступлением каждого по следующего импульса со второго нульоргана 10 поочередно отключатся и

C меняют режим модуляции ячейки пре- зо образователя, формируя, тем самым, спадающую кривую задающего сигнала (Фиг 2, Оя).

Таким образом, предлагаемый преобразователь напряжения воспроизво- 3s дит сигнал любой формы и частоты.

Он может выполнять функции стабилизатора постоянного и переменного напряжений, преобразователя постоянного напряжения в переменное сину- 40 соидальное регулируемой частоты, усилителя мощности, модулятора и актив- ного фильтра.

1. Преобразователь постоянного напряжения заданной формы, содержащий задающий генератор, связанный с уп- 50 равляющими переходами ключевых транзисторов М широтно-импульсных преобразователей, по входу соединенных параллельно, по гыходу — последовательно, причем выход последних через демодулятор и узел обратной связи подключен к одному иэ входов элемента сравнения,.а также три нуль-органа, выходы которых подключены ко вхо. дам распределителя импульсов, выходы последних соединены с управляющими входами преобразователей, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности воспроизведе- . ния напряжения, введен источник воспроизводимого канала, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения и входу первого нуль-органа, второй нупь-орган выполнен двухпозиционным, первые входы второго и третьего нуль-органа подключены к выходу элемента сравнения, второй вход второго нуль †орга соединен. с выходом логического элемента, а второй вход третьего нуль-органа — с одним из выходов указанного задающего генератора.

2. Преобразователь по и. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, указанный распределитель импульсов содержит N однотипных каналов, каждый из которых выполнен на логических элементах 2И, 2-2И вЂ” 2ИЛИ, 2-ЗИ-2ИЛИ и RS-триггере, S-вход которого соединен с выходом логического элемента 2И, а R-вход — с выходом логического элемента 2-2И-2ИЛИ, входы первого элемента 2И логического элемента 2И-2ИЛИ объединены и образуют первый вход распределителя импульсов, соединенного с выходом первого нуль-органа, один из входов второго элемента 2И логического элемента

2-2И-2ИЛИ образуют второй вход распределителя импульсов, соединенного со вторым выходом второго нуль-органа, второй. вход этого элемента соединен с G -выходом триггера следующего канала, один иэ входов логического элемента 2И образует третий вход распределителя импульсов и соединен с первым выходом второго нуль-органа, четвертый вход распределителя импульсов, соединенный с выходом третьего нульоргана, подключен к первому входу элемента ЗИ логического элемента 2-ЗИ2ИЛИ, выходы которых соединены со вторым входом логического элемента 2И и образуют выходные выводы распределителя импульсов, -выходы триггеров каждого канала соединены вторыми входами элемента 2И логического элемента

2-ЗИ-2ИЛИ, aQ -выходы каждого каналас третьими входами элемента ЗИ логического элемента 2-ЗИ-2ИЛИ, причем вторые

7 847461 8 и третьи входы этого элемента, а также Источники информации, первые и вторые входы элемента 2И ло- принятые во внимание при экспертизе гического элемента 2-ЗИ-2ИЛИ в первом канале объединены, а первый вход эле- 1. Авторское. свидетельство СССР мента 2И второй вход элемента ЗИ по- 11 148! 16, кл. G 05 F 1/64, 1960. следующих каналов объединены и соеди- 2. Патент США Ф 3566308 1971, иены со вторым входом элемента 2И ана- 3. Авторское свидетельство СССР логичного логического элемента преды- по заявке В 2564961/24-07, дущего канала. кл, H 02 М 3/335, 05. 01. 78.

847461

Ия айу / а ! !

11

Й 2

Составитель H. Цишевская

Редактор С Тимохина Техред М. Голинка Корректс А. Г и енко

Заказ 5519/83 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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