RU2734725C1 - Sinusoidal voltage generator with pulse synthesizer of different polarity based on npu - Google Patents

Sinusoidal voltage generator with pulse synthesizer of different polarity based on npu Download PDF

Info

Publication number
RU2734725C1
RU2734725C1 RU2020118798A RU2020118798A RU2734725C1 RU 2734725 C1 RU2734725 C1 RU 2734725C1 RU 2020118798 A RU2020118798 A RU 2020118798A RU 2020118798 A RU2020118798 A RU 2020118798A RU 2734725 C1 RU2734725 C1 RU 2734725C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
output
pole
input
pulses
Prior art date
Application number
RU2020118798A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Петрович Гаврилов
Original Assignee
Леонид Петрович Гаврилов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Леонид Петрович Гаврилов filed Critical Леонид Петрович Гаврилов
Priority to RU2020118798A priority Critical patent/RU2734725C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2734725C1 publication Critical patent/RU2734725C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B28/00—Generation of oscillations by methods not covered by groups H03B5/00 - H03B27/00, including modification of the waveform to produce sinusoidal oscillations
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/01—Details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and nuclear power engineering. Disclosed is a device in which the following functional units can be distinguished: 1. Control unit, which provides cyclic, with specified period T, supply of control pulses, which: A) controlling opening of electronic switches located in switching unit; B) controlling operation of pulse synthesizer of different polarity; 2. Switching unit provides connection to output terminals of constant voltage pulse sources generator with amplitudes E1 and E2 generated by ME power supply modules; 3. Unit of ME power supply modules consists of two power modules ME1 and ME2 connected in series.
EFFECT: technical result consists in development of alternating voltage generator for power supply of spacecraft devices without use of transformers, inverters and accumulator batteries, or electric converters.
1 cl, 3 tbl, 7 dwg

Description

I. Область техники, к которой относится изобретениеI. Field of the invention to which the invention relates

Изобретение относится к области электротехники и ядерной энергетики. Устройство предназначено для генерирования синусоидального напряжения с использованием для этого модулей из электрогенерирующих элементов (ЭГЭ). В качестве ЭГЭ могут использоваться термоэлектрические, термоэмиссионные или термоэлектрохимические преобразователи, при помощи которых осуществляется преобразование тепловой энергии, вырабатываемой ядерной энергетической установки (ЯЭУ), в электрическую. В описываемом генераторе получение синусоидальной функции выходного напряжения устройства основано на аппроксимации синусоидальной функции последовательностью импульсных функций, как это описано в работе [1]. С целью получения амплитуды синусоидального высоковольтного напряжения в два раза превышающего напряжение в схеме, описанной в работе [1], в предлагаемом устройстве используется коммутатор импульсов разной полярности.The invention relates to the field of electrical engineering and nuclear energy. The device is designed to generate a sinusoidal voltage using modules from power generating elements (EGE). As EGE, thermoelectric, thermoemission or thermoelectrochemical converters can be used, with the help of which the thermal energy generated by a nuclear power plant (NPP) is converted into electrical energy. In the described generator, obtaining a sinusoidal function of the output voltage of the device is based on the approximation of a sinusoidal function by a sequence of impulse functions, as described in [1]. In order to obtain the amplitude of the sinusoidal high-voltage voltage twice the voltage in the circuit described in [1], the proposed device uses a switch of pulses of different polarity.

II. Уровень техникиII. State of the art

II.1 Сравнение с предшествующими уровнями техникиII.1 Comparison with prior art

В системах энергоснабжения космических аппаратов (КА) в настоящее время для получения высоковольтного постоянного или переменного напряжения применяются преобразователи (инверторы), включающие повышающие трансформаторы, либо электромашинные генераторы. К потребителям высоковольтного напряжения КА относятся электрореактивные двигатели (ЭРД). В таблице 1 приведены характерные значения напряжений и токов ЭРД различных типов.

Figure 00000001
In the power supply systems of spacecraft (SC), converters (inverters), including step-up transformers, or electric machine generators, are currently used to obtain high-voltage direct or alternating voltage. The high-voltage consumers of the spacecraft include electric propulsion engines (ERE). Table 1 shows the typical values of voltages and currents of various types of electric propulsion engines.
Figure 00000001

Из таблицы следует, что напряжения, необходимые для работы ЭРД, могут составлять десятки тысяч вольт. Массо-габаритные характеристики устройств, содержащих повышающий трансформатор на ферромагнитном сердечнике, или электромашинные генераторы велики и составляют величины от γ=(3…5) кг/кВт до от γ=30 кг/кВт. Характеристики повышающего трансформатора, используемого в системе энергоснабжения КА, приведен в работе [2]. Для преобразования тепловой энергии, вырабатываемой ядерным реактором, в электрическую энергию используются термоэлектрические, термоэлектрохимические (ТЭХГ) и термоэмиссионные преобразователи. В таких преобразователях электрическая энергия вырабатывается отдельными электрогенерирующими элементами (ЭГЭ). Каждый ЭГЭ вырабатывает электрическую энергию постоянного тока небольшой величины напряжения, порядка 1 В. Для получения напряжения и тока требуемой величины используется последовательно-параллельное соединение ЭГЭ. Для получения требуемой величины постоянного напряжения используется последовательное соединение ЭГЭ, для получения требуемой величины тока используется параллельное соединение ЭГЭ. Для получения требуемой величины постоянного напряжения и тока отдельные ЭГЭ объединяются в модули, В каждом модуле ЭГЭ соединяются параллельно в группы для получения необходимой величины тока, для получения требуемой величины напряжения отдельные ЭГЭ, либо группы с параллельным соединением ЭГЭ, соединяются последовательно. Это показано на рисунке фиг. 1. На рисунке фиг. 1 показано параллельно-последовательное соединение ЭГЭ. Группа из к параллельно соединенных ЭГЭ с током Iэ обеспечивает ток модуля Iм=к⋅Iэ, последовательное соединение р таких групп обеспечивает получение напряжения модуля Uм=р⋅Uэ. В результате модуль будет иметь параметры Uм и I м.It follows from the table that the voltages required for the operation of the ERE can be tens of thousands of volts. The mass-dimensional characteristics of devices containing a step-up transformer on a ferromagnetic core or electric machine generators are large and range from γ = (3 ... 5) kg / kW to γ = 30 kg / kW. The characteristics of the step-up transformer used in the spacecraft power supply system are given in [2]. Thermoelectric, thermoelectrochemical (TECG) and thermoemission converters are used to convert the thermal energy generated by a nuclear reactor into electrical energy. In such converters, electrical energy is generated by separate power generating elements (EGE). Each EGE generates DC electrical energy of a small voltage value, of the order of 1 V. To obtain the voltage and current of the required value, a series-parallel connection of the EGE is used. To obtain the required DC voltage, a serial connection of the EGE is used; to obtain the required value of the current, a parallel connection of the EGE is used. To obtain the required constant voltage and current, individual EGEs are combined into modules.In each EGE module, they are connected in parallel in groups to obtain the required current value, to obtain the required voltage value, individual EGEs, or groups with a parallel EGE connection, are connected in series. This is shown in FIG. 1. In the figure of FIG. 1 shows a parallel-serial connection of the EGE. A group of k parallel-connected EGEs with a current Ie provides the module current Im = k⋅Ie, a series connection of p such groups provides the module voltage Um = p⋅Ue. As a result, the module will have the parameters Um and Im.

Фигура 1. Последовательно-параллельное соединение ЭГЭFigure 1. Serial-parallel connection of EGE

Параметры одного ТЭХГ приведены в таблице 2, соответственно опубликованным в работе [1] данным.

Figure 00000002
The parameters of one TECG are given in Table 2, according to the data published in [1].
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Всего в описанном в работе [2] термоэлектрохимическом генераторе для получения электрической мощности 30 кВт (или 90 кВт на повышенной частоте) потребовалось 1344 ЭГЭ. При помощи описанного в работе [2] трансформатора напряжение повышалось от 120 В до 3000 В. Для улучшения массо-габаритных характеристик системы энергоснабжения КА целесообразно получение высокого напряжения переменного тока осуществлять при помощи предлагаемого полупроводникового генератора. Описываемый далее генератор позволяет получить высокое напряжение переменного тока в результате объединения отдельных ЭГЭ в модули и коммутации модулей для получения требуемых значений переменных напряжений и токов.In total, in the thermoelectrochemical generator described in [2], 1344 EGE were required to obtain an electric power of 30 kW (or 90 kW at an increased frequency). With the help of the transformer described in [2], the voltage was increased from 120 V to 3000 V. To improve the mass-dimensional characteristics of the spacecraft power supply system, it is advisable to obtain a high AC voltage using the proposed semiconductor generator. The generator described below makes it possible to obtain a high AC voltage as a result of combining individual EGEs into modules and switching modules to obtain the required values of alternating voltages and currents.

II.2. Цель изобретенияII.2. Purpose of invention

Целью изобретения является разработка устройства для генерирования переменного напряжения синусоидальной формы с использованием модулей, содержащих последовательно- параллельное соединение ЭГЭ. При этом первичным источником энергии является ЯЭУ. При помощи ЭГЭ тепловая энергия ЯЭУ преобразуется в электрическую энергию постоянного напряжения, которая затем преобразуется в электрическую энергию переменного напряжения. Преобразование осуществляется с использованием импульсной техники и ключей на полупроводниковых приборах. Вследствие использования импульсной техники и полупроводниковых ключей повышаются массо-габаритные характеристики устройства. Характерным для предлагаемого генератора является использование коммутатора импульсов разной полярности с целью получения удвоенного значения амплитуды синусоидального напряжения.The aim of the invention is to develop a device for generating sinusoidal alternating voltage using modules containing a series-parallel connection of EGE. In this case, the primary source of energy is the nuclear power plant. With the help of EGE, the thermal energy of the nuclear power plant is converted into electrical energy of constant voltage, which is then converted into electrical energy of alternating voltage. The conversion is carried out using pulse technology and switches on semiconductor devices. Due to the use of impulse technology and semiconductor switches, the mass-dimensional characteristics of the device increase. A characteristic feature of the proposed generator is the use of a switch of pulses of different polarity in order to obtain a doubled value of the amplitude of the sinusoidal voltage.

II.3. Изобретательский уровеньII.3. Inventive level

Предлагаемое устройство для генерирования переменного высоковольтного напряжения синусоидальной формы с использованием энергии ЯЭУ отличается от устройств, в которых переменное высоковольтное синусоидальное напряжение получается в результате использования инверторов и повышающих трансформаторов, либо с помощью электромашинных генераторов [3, 4] тем, что:The proposed device for generating alternating high-voltage sinusoidal voltage using nuclear power plant energy differs from devices in which alternating high-voltage sinusoidal voltage is obtained as a result of using inverters and step-up transformers, or with the help of electric machine generators [3, 4] in that:

- синусоидальное напряжение генерируется в результате аппроксимации синусоидальной функции выходного напряжения последовательностью импульсных функций;- sinusoidal voltage is generated as a result of approximation of the sinusoidal function of the output voltage by a sequence of impulse functions;

- импульсные функции напряжения генерируются модулями, каждый из которых содержит последовательно-параллельное соединение ЭГЭ для получения необходимой величины напряжения и тока модуля. Напряжение и ток модуля равны Um и Iм;- voltage pulse functions are generated by modules, each of which contains a series-parallel connection of the EGE to obtain the required voltage and current of the module. Module voltage and current are equal to Um and Im;

- количество импульсных функций на периоде синусоидальной функции задается блоком управления. Напряжение на выходе генератора формируется совокупностью прямоугольных импульсов напряжения заданной величины и одинаковой длительности TI, повторяющихся с заданной частотой. Число импульсов на периоде Т равно n=Т/ТI. Далее принято значение числа импульсов на периоде равном n=8. Величина напряжения каждого импульса кратна величине напряжения одного источника питания (модуля);- the number of impulse functions during the period of the sinusoidal function is set by the control unit. The voltage at the generator output is formed by a set of rectangular voltage pulses of a given value and the same duration TI, which are repeated at a given frequency. The number of pulses in the period T is equal to n = T / TI. Further, the value of the number of pulses at a period equal to n = 8 is taken. The voltage value of each pulse is a multiple of the voltage value of one power supply (module);

- амплитудные значения импульсов кратны по отношению к напряжению модуля. Например, если напряжение модуля равно Uм, то при n=8 амплитуда первого импульса принимается равной El=Uм, амплитуда второго импульса принимается равной Е2=2Е1, Е3=-Е1, Е4=-Е2. Кратные значения напряжений импульсов получаются в результате последовательного соединения модулей;- the amplitude values of the pulses are multiples of the module voltage. For example, if the voltage of the module is Um, then at n = 8 the amplitude of the first pulse is taken to be El = Um, the amplitude of the second pulse is taken to be E2 = 2E1, E3 = -E1, E4 = -E2. Multiple values of pulse voltages are obtained as a result of serial connection of modules;

- последовательное соединение источников положительной полярности и последовательное соединение источников отрицательной полярности позволяет получить кратные по отношению к напряжению одного источника значения напряжений положительной и отрицательной полярности, необходимых для аппроксимации синусоидальных функций напряжения последовательностью импульсных функций;- series connection of sources of positive polarity and series connection of sources of negative polarity makes it possible to obtain multiple values of voltages of positive and negative polarity with respect to the voltage of one source, which are necessary for approximating sinusoidal voltage functions by a sequence of impulse functions;

- число источников питания (модулей) равно n/4. Здесь n - число временных интервалов на периоде синусоидальной функции Т, аппроксимирующих синусоидальную функцию. Сокращение числа источников питания (модулей) в два раза по сравнению с предложенной в [1] схемой достигается в результате применения коммутатора импульсов разной полярности;- the number of power supplies (modules) is n / 4. Here n is the number of time intervals on the period of the sinusoidal function T that approximate the sinusoidal function. Reduction of the number of power supplies (modules) by half in comparison with the scheme proposed in [1] is achieved by using a switch of pulses of different polarity;

- Для подключения источников питания (модулей) к выходным полюсам генератора используется блок коммутации, при помощи которого осуществляется подключение напряжений требуемой величины и полярности к выходу устройства в последовательности, задаваемой блоком управления.- To connect the power supplies (modules) to the output poles of the generator, a switching unit is used, with the help of which voltages of the required magnitude and polarity are connected to the output of the device in the sequence set by the control unit.

III. Раскрытие сущности изобретенияIII. Disclosure of the essence of the invention

III.1 Аппроксимация синусоидальной функции последовательностью импульсных функцийIII.1 Approximation of a sinusoidal function by a sequence of impulse functions

На рисунке фиг. 2 показана аппроксимация синусоидальной функции последовательностью импульсных функций, когда число импульсных функций на периоде синусоидальной функции Т равно n=8.In the figure of FIG. 2 shows the approximation of a sinusoidal function by a sequence of impulse functions, when the number of impulse functions on the period of the sinusoidal function T is equal to n = 8.

Фиг. 2 Аппроксимация синусоидальной функции последовательностью импульсных функций при n=8FIG. 2 Approximation of a sinusoidal function by a sequence of impulse functions for n = 8

На фиг. 2 представлен отрезок синусоидальной функции с амплитудой Еm на интервале 0…2 гс. Синусоидальная функция на этом интервале аппроксимируется последовательностью n=8 импульсных функций с кратными значениями амплитуд импульсов. Для показанной на фиг. 2 аппроксимации Е1=Uм, Е2=2Е1, где Е1 - амплитудное значение первого импульса, Е2 - амплитудное значение второго импульса, Uм - напряжение одного электрогенерирующего модуля. Для аппроксимации отрицательной полуволны синусоиды амплитуда Е3=-Е1, амплитуда Е4=-Е2.FIG. 2 shows a segment of a sinusoidal function with an amplitude E m in the interval 0 ... 2 gauss. The sinusoidal function in this interval is approximated by a sequence of n = 8 pulse functions with multiples of the pulse amplitudes. For the device shown in FIG. 2 approximations E1 = Um, E2 = 2E1, where E1 is the amplitude value of the first pulse, E2 is the amplitude value of the second pulse, Um is the voltage of one power generating module. To approximate the negative half-wave of a sinusoid, the amplitude is E3 = -E1, the amplitude is E4 = -E2.

Установление значений амплитуд импульсов для случая n=8Establishing the values of the pulse amplitudes for the case n = 8

В таблице 3 в соответствии с рисунком фиг. 2 записаны значения амплитуд импульсов для каждого из 1…8 интервалов аппроксимации.

Figure 00000004
In Table 3, in accordance with the figure in FIG. 2 recorded the values of the pulse amplitudes for each of 1 ... 8 intervals of approximation.
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Значения амплитуд импульсов E1, Е2, Е3 и Е4 показаны на рисунке фиг. 2.The values of the amplitudes of the pulses E 1 , E 2 , E 3 and E 4 are shown in the figure of FIG. 2.

III.2. Структурная схема устройстваIII.2. Block diagram of the device

Структурная схема устройства показана на рисунке фиг. 3.The block diagram of the device is shown in Fig. 3.

Фигура 3. Структурная схема генератораFigure 3. Block diagram of the generator

На рисунке фиг. 3 показаны блоки Б1, Б2, БЗ и входные и выходные полюсы, при помощи которых блоки соединяются между собой и с внешними устройствами. На рисунке изображены следующие блоки устройства:In the figure of FIG. 3 shows blocks B1, B2, BZ and input and output poles, with the help of which the blocks are connected to each other and to external devices. The figure shows the following device blocks:

1. Блок управления Б1. Обеспечивает циклическую, с заданным периодом Т, поочередную подачу управляющих импульсов, которые управляют открытием электронных силовых ключей 91 и 92, и управляют состоянием R-S триггера. На вход R-S триггера поступают управляющие импульсы с полюсов 101 и 102 блока управления. Ключи 91 и 92 и R-S триггер 15 расположены в блоке коммутации.1. Control unit B1. Provides cyclical, with a given period T, alternate supply of control pulses, which control the opening of the electronic power switches 9 1 and 9 2 , and control the state of the RS trigger. Control pulses from poles 10 1 and 10 2 of the control unit arrive at the RS input of the trigger. Keys 9 1 and 9 2 and RS trigger 15 are located in the switching unit.

2. Блок коммутации Б2 обеспечивает подключение постоянных напряжений требуемой величины E1 или Е2 в заданные блоком управления интервалы времени с требуемой для получения синусоидальной функции полярностью к выходным клеммам блока коммутации 141 и 142. Постоянные напряжения E1 и Е2 поступают от блока питания Б3 с полюсов 111, 112 и "земля" на управляемые ключи 91 и 92, а затем на управляемые ключи 931, 932 и 941, 942. При помощи ключей 931, 932 и 941, 942 и R-S триггера 15 осуществляется управление полярностью импульсов, поступающих с выходов ключей 91 и 92. Выходными являются полюсы 141 и 142, к которым подключается нагрузка генератора.2. Switching unit B2 provides connection of constant voltages of the required value E 1 or E 2 at time intervals specified by the control unit with the polarity required to obtain a sinusoidal function to the output terminals of the switching unit 14 1 and 14 2 . Constant voltages E 1 and E 2 are supplied from the power supply B3 from poles 11 1 , 11 2 and "ground" to the controlled keys 9 1 and 9 2 , and then to the controlled keys 9 31 , 9 32 and 9 41 , 9 42 . Using keys 9 31 , 9 32 and 9 41 , 9 42 and RS trigger 15, the polarity of the pulses from the outputs of keys 9 1 and 9 2 is controlled. The output poles are 14 1 and 14 2 , to which the generator load is connected.

3. Блок Б3 модулей МЭ. Блок генерирует постоянные напряжения Е1 и Е2. Напряжения источников подключаются ключами 91 и 92, расположенными в блоке коммутации, к выходным клеммам блока коммутации 141 и 142. Напряжения E1 и Е2 поступают на выходные полюсы генератора с положительной или отрицательной полярностью для получения синусоидальной функции напряжения. Полярности импульсов устанавливаются при помощи управляемых ключей 931, 932 и 941, 942 и R-S триггера 15.3. Block B3 of ME modules. The block generates constant voltages E1 and E2. The source voltages are connected by keys 9 1 and 9 2 located in the switching unit to the output terminals of the switching unit 14 1 and 14 2 . The voltages E 1 and E 2 are applied to the generator output poles with positive or negative polarity to obtain a sinusoidal voltage function. Pulse polarities are set using controlled keys 9 31 , 9 32 and 9 41 , 9 42 and trigger RS 15.

III.3. Блок управленияIII.3. Control block

Блок управления Б1 предназначен для формирования управляющих импульсов в результате создания последовательности прямоугольных импульсов заданной длительности TI и подачи этих сигналов на управляющие электроды управляемых ключей 91…92, и на управляющие электроды 101 и 102, расположенных в блоке коммутации. Генератор тактовых импульсов 1 блока формирует циклическую с периодом Т последовательность импульсов. Величина Т равна периоду синусоидальной функции. Число импульсов на периоде Т равно n, длительность одного импульса TI. Значения n и TI выбираются исходя из соображений обеспечения требуемой погрешности аппроксимации синусоидальной функции последовательностью прямоугольных импульсных функций и стоимостью реализации устройства. С увеличением n и уменьшением TI снижается погрешность и увеличивается стоимость.The control unit B1 is designed to generate control pulses as a result of creating a sequence of rectangular pulses of a given duration TI and supplying these signals to the control electrodes of the controlled keys 9 1 ... 9 2 , and to the control electrodes 10 1 and 10 2 located in the switching unit. The clock pulse generator 1 of the block generates a sequence of pulses cyclic with a period T. The value of T is equal to the period of the sinusoidal function. The number of pulses in the period T is equal to n, the duration of one pulse is TI. The values of n and TI are selected based on considerations of ensuring the required approximation error of a sinusoidal function by a sequence of rectangular impulse functions and the cost of implementing the device. With increasing n and decreasing TI, the error decreases and the cost increases.

При помощи электронных ключей 91 и 92, расположенных в блоке коммутации, источники ЭДС E1 и Е2, генерируемые блоком модулей электропитания МЭ1 и МЭ2, подключаются в заданные блоком управления моменты времени, посредством ключей 931, 932 и 941, 942, к выходным полюсам блока коммутации 141 и 142. Коммутация осуществляется в открытом состоянии ключа. Длительность открытого состояния каждого ключа 91 и 92 равна TI. Амплитуды ЭДС импульсов для n=8 приведены в таблице 3.Using electronic keys 9 1 and 9 2 located in the switching unit, the EMF sources E 1 and E 2 generated by the block of power supply modules ME1 and ME2 are connected at the times specified by the control unit by means of keys 9 31 , 9 32 and 9 41 , 9 42 , to the output poles of the switching unit 14 1 and 14 2 . Switching is carried out in the open state of the key. The duration of the open state of each key 91 and 9 2 is equal to TI. The amplitudes of the EMF pulses for n = 8 are given in Table 3.

Принципиальная схема блока управления представлена на рисунке фиг. 4.A schematic diagram of the control unit is shown in Fig. 4.

Фигура 4. Принципиальная схема блока управленияFigure 4. Schematic diagram of the control unit

Блок реализован на элементах 1-7, в том числе элементах 41, 42 и 51, 52. Он содержит генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, логический элемент И 2, счетчик 3 числа импульсов на периоде Т периодической функции, схемы сравнения 41 и 42, регистры 51 и 52, дешифратор 7 с выходными полюсами 81…8n. На рисунке фиг. 2 число n=8. Запуск работы устройства осуществляется подачей сигнала по входу 6. По входу 131 с использованием регистра 51 осуществляется запись кода числа временных интервалов n=8, по входу 132 с использованием регистра 52 осуществляется запись кода числа 5. Когда число импульсов на выходе счетчика 3 становится равным числу, записанному в регистр 52 и равному 5, схема сравнения 42 вырабатывает прямоугольный импульс. Этот импульс поступает на полюс 102 и переводит триггер 15 в блоке коммутации Б2 в новое устойчивое состояние. Это состояние будет длиться в течение интервала времени Т/2. В новое устойчивое состояние триггер 15 будет переведен импульсом, поступающим на полюс 101 с выхода схемы сравнения 41 при совпадении числа импульсов, поступающих с выхода счетчика 3 с числом n=8, записанным в регистр 51 посредством входа 131.The block is implemented on elements 1-7, including elements 4 1 , 4 2 and 5 1 , 5 2 . It contains a clock pulse generator (GTI) 1, logical element AND 2, counter 3 of the number of pulses at the period T of the periodic function, comparison circuits 4 1 and 4 2 , registers 5 1 and 5 2 , decoder 7 with output poles 8 1 ... 8 n ... In the figure of FIG. 2 number n = 8. The device is started by sending a signal at input 6. At input 13 1 using register 5 1 , the code of the number of time intervals n = 8 is written, at input 13 2 using register 5 2 , the code of number 5 is written. When the number of pulses at the counter output 3 becomes equal to the number written in register 5 2 and equal to 5, the comparison circuit 4 2 generates a rectangular pulse. This pulse arrives at pole 10 2 and transfers the flip-flop 15 in the B2 switching unit to a new stable state. This state will last for the T / 2 time interval. The trigger 15 will be transferred to a new stable state by a pulse arriving at pole 10 1 from the output of the comparison circuit 4 1 when the number of pulses coming from the output of counter 3 coincides with the number n = 8 written to register 5 1 through input 13 1 .

Выход ГТИ 1 подсоединен к первому входу элемента И 2, второй вход которого подсоединен к первому входу 6 устройства, а выход - к первому входу счетчика 3, выход которого подсоединен к входу дешифратора 7 и к первому входу схем сравнения 41 и входу схемы сравнения 42, выходы схем сравнения соединены с регистрами 51 и 52. Выходами схем сравнения 51 и 52 являются полюсы 101 и 102, выходами дешифратора 7 являются полюсы 81…8n. Каждый прямоугольный импульс, поступающий на вход дешифратора 7 с выхода счетчика 3, вызывает появление прямоугольного импульса на выходе дешифратора 7. Первый импульс на выходе счетчика 3 вызывает проявление прямоугольного импульса на выходе дешифратора 81, второй прямоугольный импульс вызывает появление прямоугольного импульса на выходе дешифратора 82 и т.д.The GTI output 1 is connected to the first input of the AND element 2, the second input of which is connected to the first input 6 of the device, and the output to the first input of the counter 3, the output of which is connected to the input of the decoder 7 and to the first input of the comparison circuits 4 1 and the input of the comparison circuit 4 2 , the outputs of the comparison circuits are connected to registers 5 1 and 5 2 . The outputs of the comparison circuits 5 1 and 5 2 are poles 10 1 and 10 2 , the outputs of the decoder 7 are poles 8 1 ... 8 n . Each rectangular pulse arriving at the input of the decoder 7 from the output of the counter 3 causes the appearance of a rectangular pulse at the output of the decoder 7. The first pulse at the output of the counter 3 causes the appearance of a rectangular pulse at the output of the decoder 8 1 , the second rectangular pulse causes the appearance of a rectangular pulse at the output of the decoder 8 2 , etc.

III.4. Блок коммутацииIII.4. Switching unit

При помощи блока коммутации Б2 напряжения E1 и E2=2E1, генерируемые блоком Б3 модулей электропитания МЭ, поступают со знаком плюс или минус на выходные полюсы генератора 141 и 142. Напряжения E1 поступают на выходные полюсы генератора при замкнутом положении ключа 91 в первый, четвертый, пятый и восьмой интервалы времени длительностью TI, напряжение Е2 поступает выходные полюсы генератора при замкнутом положении ключа 92 во второй, третий, шестой и седьмой интервалы времени. При помощи ключей 931, 932 при замкнутом состоянии ключей импульсы напряжения передаются непосредственно на протяжении времени Т/2, при помощи ключей 941, 942 при их замкнутом состоянии импульсы напряжения передаются инверсно на протяжении следующего интервала времени Т/2. В результате из импульсов Е1 и Е2 формируются положительная и отрицательная полуволны выходного напряжения.With the help of the switching unit B2, the voltages E 1 and E 2 = 2E 1 generated by the unit B3 of the ME power supply modules are supplied with a plus or minus sign to the output poles of the generator 14 1 and 14 2 . The voltages E 1 are supplied to the generator output poles when the key 9 1 is closed in the first, fourth, fifth and eighth time intervals of duration TI, the voltage E 2 is supplied to the generator output poles when the key 9 2 is closed in the second, third, sixth and seventh time intervals ... With the keys 9 31 , 9 32, when the keys are closed, voltage pulses are transmitted directly over time T / 2, with keys 9 41 , 9 42, with their closed state, voltage pulses are transmitted inversely during the next time interval T / 2. As a result, the positive and negative half-waves of the output voltage are formed from the pulses E1 and E2.

Принципиальная схема блока коммутации показана на рисунке фиг. 5.The schematic diagram of the switching unit is shown in Fig. five.

Фигура 5. Принципиальная схема блока коммутацииFigure 5. Schematic diagram of the switching unit

При помощи блока коммутации Б2 источники напряжений Е1 и Е2, поступающие от блока Б3 модулей электропитания MЭ1 и МЭ2, подключаются в соответствующие интервалы времениWith the help of the B2 switching unit, the voltage sources E1 and E2 coming from the B3 block of the power supply modules ME 1 and ME 2 are connected at the appropriate time intervals

(к-1)Т1≤t≤kTI, k=l, 2, … n(к-1) Т1≤t≤kTI, k = l, 2, ... n

к выходным полюсам блока 141 и 142 посредством синтезатора импульсов, включающего управляемые ключи 931, 932 и 941 942 и триггер 15. При помощи ключей 931, 932 и 941 942, а также триггера 15 устанавливается полярность импульсов, поступающих на выходные полюсы устройства. В записанном выражении TI - длительность временного интервала одного импульса напряжения, n - количество временных интервалов на периоде Т. Импульсы, управляющие открытым состоянием электронных ключей 91 и 92, поступают от блока управления от полюсов 81…8n с использованием диодов D1…D4 и D5…D8.to the output poles of unit 14 1 and 14 2 by means of a pulse synthesizer, which includes controlled keys 9 31 , 9 32 and 9 41 9 42 and trigger 15. Using keys 9 31 , 9 32 and 9 41 9 42 , as well as trigger 15, polarity is set pulses arriving at the output poles of the device. In the written expression TI is the duration of the time interval of one voltage pulse, n is the number of time intervals in the period T. The pulses that control the open state of the electronic keys 9 1 and 9 2 come from the control unit from poles 8 1 ... 8 n using diodes D 1 … D 4 and D 5 … D 8 .

Первый импульс от блока управления поступает на управляющий электрод ключа 91 с полюса 81 посредством диода D1. На этот же управляющий электрод поступает управляющий импульс с полюса 84 посредством диода D2 во время действия четвертого управляющего импульса, а также с полюса 85 посредством диода D3 и с полюса 88 посредством диода D4. Каждый из этих управляющих импульсов открывают ключ 91 на время длительностью TI в соответствующие интервалы времени. В результате напряжение E1 передается на выход устройства с использованием ключей 931, 932 и 941 942, которые открываются управляющими импульсами напряжений. Управление открытым состоянием ключа 92 осуществляется в результате поступления управляющего импульса, поступающего с одного из полюсов 82, 83, 86, 87 и поступления импульса на управляющий электрод ключа 92 проходя через один из диодов D5…D8.The first pulse from the control unit is supplied to the control electrode of the key 9 1 from the pole 8 1 through the diode D 1 . The same control electrode receives a control pulse from pole 8 4 via diode D 2 during the fourth control pulse, as well as from pole 8 5 via diode D 3 and from pole 8 8 via diode D 4 . Each of these control pulses open the key 9 1 for a time duration TI at appropriate time intervals. As a result, the voltage E 1 is transmitted to the output of the device using keys 9 31 , 9 32 and 9 41 9 42 , which are opened by control voltage pulses. The control of the open state of the key 9 2 is carried out as a result of the arrival of a control pulse coming from one of the poles 8 2 , 8 3 , 8 6 , 8 7 and the arrival of the pulse to the control electrode of the key 9 2 passing through one of the diodes D5 ... D8.

Синтезатор импульсов. Для формирования на выходе генератора последовательности импульсных функций, аппроксимирующей синусоидальную функцию выходного напряжения, используется синтезатор импульсов разной полярности. Синтезатор включает ключи 931, 932 и 941 942, а также триггер 15. Для управления полярностью импульсов на выходе генератора управляющие напряжения Uynp1 и Uynp2 поступают с выходных полюсов Q и Q' триггера 15 на управляющие электроды ключей 931, 932 и 941 942.Pulse synthesizer. A synthesizer of pulses of different polarity is used to form a sequence of pulse functions at the output of the generator, which approximates the sinusoidal function of the output voltage. The synthesizer includes keys 9 31 , 9 32 and 9 41 9 42 , as well as a trigger 15. To control the polarity of the pulses at the generator output, the control voltages U ynp1 and U ynp2 come from the output poles Q and Q 'of the trigger 15 to the control electrodes of the keys 9 31 , 9 32 and 9 41 9 42 .

Графики напряжений Uynp1 и Uупр2 показаны на рисунке фиг. 6.The voltage graphs U ynp1 and U ctrl2 are shown in the figure in Fig. 6.

Фигура 6. Графики управляющих напряженийFigure 6. Graphs of control voltages

При поступлении управляющего импульса с полюса 101 блока управления Б1 триггер 15 переходит в следующее устойчивое состояние и с выходного полюса Q на протяжении времени Т/2 вырабатывается управляющее напряжение Uупр1, которое открывает ключи 941 и 942. Инверсные значения импульсов с амплитудами E1 и Е2 поступают на выход устройства. Когда на вход R триггера 15 поступает напряжение с полюса 102, он переходит в новое устойчивое состояние и на протяжении времени Т/2 с выходного полюса триггера Q' на управляющие электроды ключей 931 и 932 поступает управляющее напряжение Uynp2. Это напряжение открывает ключи 931 и 932. Напряжения E1 и Е2 без инверсии передаются на выход устройства. Ключи 941 и 942 при этом закрыты, так как на выходе Q триггера 15 напряжение равно нулю. Таким образом формируются полуволны синусоиды с положительными и отрицательными значениями.When a control pulse arrives from the pole 10 1 of the control unit B1, the flip-flop 15 goes into the next stable state and from the output pole Q during the time T / 2 a control voltage U ctrl is generated , which opens keys 9 41 and 9 42 . Inverse values of pulses with amplitudes E 1 and E 2 are fed to the output of the device. When the input R of the flip-flop 15 receives voltage from the pole 10 2 , it goes into a new stable state and during the time T / 2 from the output pole of the trigger Q 'to the control electrodes of keys 9 31 and 9 32 the control voltage U ynp2 is supplied . This tension opens keys 9 31 and 9 32 . Voltages E 1 and E 2 are transferred without inversion to the output of the device. Keys 9 41 and 9 42 are closed, since the voltage at the output Q of flip-flop 15 is zero. Thus, half-waves of a sinusoid with positive and negative values are formed.

III.5 Блок модулей электропитания МЭIII.5 Block of power supply modules ME

Блок модулей, блок Б3, состоит из двух модулей МЭ1 и МЭ2, включенных последовательно. Каждый модуль состоит из последовательно-параллельно соединенных элементов электропитания ЭГЭ, как это показано на рисунке фиг. 1. Каждый модуль характеризуется напряжением модуля Uм и током модуля Iм. Полюс модуля МЭ1 с отрицательной полярностью подключен к клемме "земля", общей для всего устройства. С положительного полюса модуля МЭ1 посредством полюса 111 напряжение E1=Um поступает на вход блока коммутации Б2. Этот полюс также соединен с отрицательным полюсом модуля МЭ2. Напряжение E2=2E1 с полюса 112 поступает на вход блока коммутации, как показано на рисунке фиг. 5. Принципиальная схема блока Б3 модулей электропитания показана на рисунке фиг.7.The module block, block B3, consists of two modules ME1 and ME2 connected in series. Each module consists of series-parallel connected EGE power supply elements, as shown in the figure in FIG. 1. Each module is characterized by module voltage Um and module current Im. The pole of the МЭ1 module with negative polarity is connected to the "ground" terminal common for the entire device. From the positive pole of the ME1 module through pole 11 1, the voltage E 1 = U m is supplied to the input of the switching unit B2. This pole is also connected to the negative pole of the ME2 module. Voltage E 2 = 2E 1 from pole 11 2 is fed to the input of the switching unit, as shown in the figure in FIG. 5. The schematic diagram of block B3 of power supply modules is shown in the figure of Fig.7.

Фигура 7. Принципиальная схема блока МЭFigure 7. Schematic diagram of the ME block

IV. Краткое описание чертежейIV. Brief Description of Drawings

Фиг. 1 - Последовательно-параллельное соединение ЭГЭFIG. 1 - Serial-parallel connection of EGE

Фиг. 2 - Аппроксимация синусоидальной функции последовательностью импульсных функций при n=8FIG. 2 - Approximation of a sinusoidal function by a sequence of impulse functions for n = 8

Фиг. 3 - Структурная схема генератораFIG. 3 - Block diagram of the generator

Фиг. 4 - Принципиальная схема блока управленияFIG. 4 - Schematic diagram of the control unit

Фиг. 5 - Принципиальная схема блока коммутацииFIG. 5 - Schematic diagram of the switching unit

Фиг. 6 - Графики управляющих напряженийFIG. 6 - Graphs of control voltages

Фиг. 7 - Принципиальная схема блока МЭ.FIG. 7 - Schematic diagram of the ME block.

V. Осуществление изобретенияV. Implementation of the invention

Описание работы устройства. В исходном состоянии на регистре 51 по входу 131 записан код числа временных интервалов n. На это число интервалов разбивается период синусоидальной функции Т при аппроксимации синусоидальной функции последовательностью импульсных функций. На регистре 52 по входу 132 записан код числа (n/2)+1. Далее рассматривается вариант, когда n=8, следовательно, по входу 131 записывается код числа 8, по входу 132 записывается код числа 5. На счетчике 3 хранится код нуля (вход сброса в ноль на счетчике 3 на фиг. 4 не показан). Работа устройства начинается после подачи пускового сигнала по входу 6 логического элемента И 2. После подачи пускового сигнала импульсы с выхода генератора тактовых импульсов 1 через открытый элемент И 2 начинают поступать на вход счетчика 3. Код с выхода счетчика 3 поступает на вход дешифратора 7. На выходе дешифратора появляется единичный сигнал только на одном из n его выходов. Единичный сигнал на i-ом (i=1…n) выходе дешифратора 7 подается на вход блока коммутации посредством одного из полюсов 81, i=l…n, который подсоединен к управляющим электродам управляемых ключей 91 и 92. Подключение осуществляется через один из диодов. Для ключа 91 это диоды D1…D4, для ключа 92 это диоды D5…D8. Так, управляющий импульс с полюса 81 в первый интервал времени поступает на диод D1 и затем на управляющий электрод ключа 91. На этот же управляющий электрод в четвертый интервал времени с полюса 84 поступает управляющий импульс через диод D2, в пятый интервал времени с полюса 85 через диод D3 и в восьмой интервал времени с полюса 88 через диод D4. При поступлении на управляющий электрод сигнала ключ 91 открывается и пропускает напряжение E1, которое поступает с полюса 111 блока Б3. Аналогично осуществляется открытие ключа 92 при поступлении управляющего импульса во второй временной интервал с полюса 82 через диод D5, в третий временной интервал импульс поступает с полюса 83 через диод D6, в шестой временной интервал с полюса 86 через диод D7, в седьмой временной интервал с полюса 87 через диод D8. При открытом ключе 92 напряжение Е2 передается с полюса 112 на выход устройства посредством ключей 931, 932 или 941, 942. При помощи этих ключей напряжения Е1 и Е2 передаются либо непосредственно на выходные полюсы генератора 141 и 142, либо инверсно. Ключи 931 и 932 одновременно либо включены, либо выключены. Во включенном или выключенном состоянии они находятся в течение интервала времени равном Т/2. Аналогично работают ключи 941 и 942. Когда пара ключей 931 и 932 находится во включенном состоянии, пара ключей 941 и 942 находится в выключенном состоянии и наоборот. Управление открытым или закрытым состоянием ключей 931, 932 и 941 942 осуществляется при помощи управляющих напряжений Uynp1 и Uynp2, которые поступают с выходов Q и Q' триггера 15. Когда выход Q имеет значение условной 1, выход Q' имеет значение 0 и наоборот. Перевод триггера из одного состояния в другое осуществляется управляющими импульсами, поступающими с полюсов 101 и 102 блока управления Б1. Управляющие импульсы на полюсы 101 и 102 поступают со сдвигом на интервал времени Т/2. Это позволяет сформировать из поступающих на выходные полюсы 141 и 142 импульсов полуволны с положительными и отрицательными значениями, которые аппроксимируют синусоидальную функцию выходного напряжения.Description of device operation. In the initial state, the code of the number of time intervals n is written on the register 5 1 at the input 13 1 . The period of the sinusoidal function T is divided into this number of intervals when the sinusoidal function is approximated by a sequence of impulse functions. On register 5 2 at input 13 2 the number code (n / 2) +1 is written. Next, the option is considered when n = 8, therefore, the code of the number 8 is written at the input 13 1 , the code of the number 5 is written at the input 13 2. Counter 3 stores the zero code (the reset input to zero at the counter 3 is not shown in Fig. 4) ... The operation of the device begins after a start signal is applied to the input 6 of the logical element AND 2. After the start signal is supplied, the pulses from the output of the clock pulse generator 1 through the open element And 2 begin to enter the input of the counter 3. The code from the output of the counter 3 enters the input of the decoder 7. the output of the decoder appears a single signal only at one of its n outputs. A single signal at the i-th (i = 1 ... n) output of the decoder 7 is fed to the input of the switching unit via one of the poles 8 1 , i = l ... n, which is connected to the control electrodes of the controlled keys 9 1 and 9 2 . The connection is made through one of the diodes. For key 9 1 these are diodes D 1 … D 4 , for key 9 2 these are diodes D 5 … D 8 . So, the control pulse from the pole 8 1 in the first time interval is fed to the diode D 1 and then to the control electrode of the key 9 1 . On the same control electrode in the fourth time interval from pole 8 4 , a control pulse is supplied through diode D 2 , in the fifth time interval from pole 8 5 through diode D 3 and in the eighth time interval from pole 8 8 through diode D 4 . When a signal arrives at the control electrode, the key 9 1 opens and passes the voltage E 1 , which comes from the pole 11 1 of the B3 block. Similarly, the key 9 2 is opened when a control pulse arrives in the second time interval from pole 8 2 through diode D5, in the third time interval the pulse arrives from pole 8 3 through diode D 6 , in the sixth time interval from pole 8 6 through diode D 7 , in the seventh time interval from pole 8 7 through diode D 8 . When the public key 9 2 voltage E 2 is transmitted to the pole 11 February output device by the keys 9 31 9 32 9 or 41 42 9. With the help of these switches the voltages E1 and E2 are transmitted either directly to the output poles of the generator 14 1 and 14 2 , or inversely. Keys 9 31 and 9 32 are either on or off at the same time. In the on or off state, they are for a time interval equal to T / 2. Keys 9 41 and 9 42 work in a similar way. When the pair of keys 9 31 and 9 32 is in the on state, the pair of keys 9 41 and 9 42 is in the off state and vice versa. The control of the open or closed state of keys 9 31 , 9 32 and 9 41 9 42 is carried out using the control voltages U ynp1 and U ynp2 , which come from the outputs Q and Q 'of the flip-flop 15. When the output Q has a conditional value of 1, the output Q' has value 0 and vice versa. The trigger is transferred from one state to another by control impulses coming from poles 10 1 and 10 2 of the B1 control unit. The control pulses to the poles 10 1 and 10 2 arrive with a shift by the time interval T / 2. This makes it possible to form half-wave pulses with positive and negative values from the pulses arriving at the output poles 14 1 and 14 2 , which approximate the sinusoidal function of the output voltage.

VI. ЛитератураVi. Literature

1. Гаврилов Л.П. Генератор многофазной системы ЭДС для мобильных устройств. Патент 2671539 от 01.11.2018.1. Gavrilov L.P. Generator of a polyphase EMF system for mobile devices. Patent 2671539 dated 01.11.2018.

2. Синявский В.В. Научно-технический задел по ядерному электроракетному МБ «ГЕРКУЛЕС» // КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИ №3/2013.2. Sinyavsky V.V. Scientific and technical groundwork for the nuclear electric rocket MB "HERCULES" // SPACE EQUIPMENT AND TECHNOLOGIES №3 / 2013.

3. Смирнов И.А., Морозов В.И., Дерягин Ю.А., Середников М.Н., Дубовицкий А.В. Космическая энергетическая установка с машинным преобразованием энергии. Патент RU 586797 С1. Опубликовано: 2016.06.10.3. Smirnov I.A., Morozov V.I., Deryagin Yu.A., Serednikov M.N., Dubovitsky A.V. Space power plant with machine energy conversion. Patent RU 586797 C1. Published: 2016.06.10.

4. Морозов В.И., Середников М.Н., Негрецкий Б.Ф. Энергетическая установка с машинным преобразованием энергии. Патент RU 2716766. Опубликовано: 2020.03.16.4. Morozov V.I., Serednikov M.N., Negretsky B.F. Power plant with machine energy conversion. Patent RU 2716766. Published: 2020.03.16.

Claims (4)

Генератор синусоидального напряжения, работа которого основана на аппроксимации синусоидальной функции времени последовательностью импульсных функций, преобразует энергию постоянного напряжения электрогенерирующих элементов (ЭГЭ) ядерной энергоустановки (ЯЭУ) в энергию переменного напряжения, отличающийся применением для формирования синусоидальной функции синтезатора импульсов разной полярности, содержит:A sinusoidal voltage generator, whose operation is based on the approximation of a sinusoidal function of time by a sequence of impulse functions, converts the DC voltage energy of power generating elements (EGE) of a nuclear power plant (NPP) into AC voltage energy, which is characterized by the use of a synthesizer of pulses of different polarity to form a sinusoidal function, contains: - блок управления Б1, состоящий из генератора тактовых импульсов (ГТИ) 1, элемента И 2, счетчика 3, схем сравнения 41 и 42, регистров 51 и 52, кнопки запуска 6, дешифратора 7, полюса для ввода числа n импульсов на периоде 131, полюса для ввода в регистр 52 числа (n/2)+1 импульсов 132, выход ГТИ 1 подсоединен к первому входу элемента И 2, ко второму входу элемента И 2 подключена кнопка запуска устройства 6, выход элемента И 2 подсоединен к первому входу счетчика 3, выход которого подсоединен к входу дешифратора 7, к первому входу схемы сравнения 41 и входу схемы сравнения числа импульсов 42, выход схемы сравнения 41 соединен со вторым входом счетчика 3 и полюсом 101, ко второму входу схемы сравнения 41 подсоединен регистр 51, по входу 131 которого заносится число временных интервалов n на периоде Т, выход с номером i (i=l, …, n) дешифратора 7 подсоединен к i-му полюсу 8i (i=l, … n), ко второму входу схемы сравнения 42 подсоединен регистр 52, по входу 132 которого заносится код числа (n/2)+1=5;- control unit B1, consisting of a clock pulse generator (GTI) 1, element I 2, counter 3, comparison circuits 4 1 and 4 2 , registers 5 1 and 5 2 , start button 6, decoder 7, poles for entering the number n of pulses at the period 13 1 , poles for entering into register 5 2 numbers (n / 2) +1 pulses 13 2 , the GTI output 1 is connected to the first input of the I element 2, the device start button 6 is connected to the second input of the I element 2, the output of the I element 2 is connected to the first input of the counter 3, the output of which is connected to the input of the decoder 7, to the first input of the comparison circuit 4 1 and the input of the comparison circuit for the number of pulses 4 2 , the output of the comparison circuit 4 1 is connected to the second input of the counter 3 and pole 10 1 , to the second the input of the comparison circuit 4 1 is connected to the register 5 1 , at the input 13 1 of which the number of time intervals n is entered in the period T, the output with the number i (i = l, ..., n) of the decoder 7 is connected to the i-th pole 8i (i = l , ... n), to a second input of the comparison circuit 4 February connected register 5 2, at input 13 February kotorog o the code of the number (n / 2) + 1 = 5 is entered; - блок коммутации Б2 полюсами 81…8n соединен с блоком управления Б1, генерируемые блоком управления прямоугольные импульсы с полюсов 81…8n поступают на управляющие электроды полупроводниковых ключей 91 и 92 блока коммутации посредством диодов D1…D8, полюсами 111, 112 и "земля", являющимся общим для блоков Б2 и Б3, при этом полюсы 81, 84, 85, 88 соединяются с анодами диодов D1…D4, катоды этих диодов объединяются и подключаются к управляющему электроду ключа 91, полюсы 82, 83, 86, 87 подключаются к анодам диодов D5…D8, катоды этих диодов объединяются и подключаются к управляющему электроду ключа 92, блок коммутации подключается к блоку Б3, состоящему из модулей электропитания МЭ1и МЭ2, источник напряжения E1 блока Б3 на время действия импульса TI посредством полюса 111 подключается к управляемому ключу 91 и при открытом состоянии ключа напряжение E1 передается на полюс 141 посредством полюса 112 ЭДС Е2 подключается к управляемому ключу 92 и при открытом состоянии ключа 92 передается на выходной полюс 141, при этом используется синтезатор импульсов, включающий пары ключей 931, 932 и 941 и 942, который импульсы напряжений с амплитудами E1 и Е2 направляет на выход устройства с положительной или отрицательной полярностью, ключи 931, 932 и 941, 942 управляются напряжениями Uynp1 и Uynp2, эти напряжения поступают с выходов Q и Q' триггера 15, на время Т/2 напряжение Uynp1 с выхода Q открывает ключи 941, 942, а с выхода Q' управляющее напряжение Uупр2 закрывает ключи 931, 932, в течение следующего интервала длительностью Т/2 напряжение Uупр1 с выхода Q закрывает ключи 941, 942, а с выхода Q' управляющее напряжение Uупр2 открывает ключи 931, 932, для переключения интервалов длительностью Т/2 используется R-S триггер 15, который управляется импульсами, поступающими от блока управления Б1 с полюсов 101 и 102;- switching unit B2 with poles 8 1 ... 8 n is connected to the control unit B1, rectangular pulses generated by the control unit from poles 8 1 ... 8 n are fed to the control electrodes of semiconductor switches 9 1 and 9 2 of the switching unit by means of diodes D 1 ... D 8 , poles 11 1 , 11 2 and "ground", which is common for blocks B2 and B3, while the poles 8 1 , 8 4 , 8 5 , 8 8 are connected to the anodes of diodes D 1 ... D4, the cathodes of these diodes are combined and connected to the control electrode key 9 1 , poles 8 2 , 8 3 , 8 6 , 8 7 are connected to the anodes of diodes D 5 ... D 8 , the cathodes of these diodes are combined and connected to the control electrode of the key 9 2 , the switching unit is connected to the block B 3 , consisting of modules power supply ME1 and ME2, voltage source E 1 of block B3 for the duration of the pulse TI through pole 11 1 is connected to the controlled key 9 1 and when the key is open, the voltage E 1 is transmitted to pole 14 1 through pole 11 2 EMF E 2 is connected to the controlled key 9 2 and when the key is open, 9 2 is transmitted to the output pole 14 1 , while a pulse synthesizer is used, which includes pairs of keys 9 31 , 9 32 and 9 41 and 9 42 , which sends voltage pulses with amplitudes E 1 and E 2 to the output of the device with positive or negative polarity, keys 9 31 , 9 32 and 9 41 , 9 42 are controlled by the voltages U ynp1 and U ynp2 , these voltages come from the outputs Q and Q 'of the trigger 15, for the time T / 2 the voltage U ynp1 from the output Q opens the keys 9 41 , 9 42 , and from the output Q 'the control voltage U ctrl2 closes the keys 9 31 , 9 32 , during the next interval of duration T / 2 the voltage U ctrl1 from the output Q closes the keys 9 41 , 9 42 , and from the output Q' control voltage U ctrl2 opens keys 9 31 , 9 32 , to switch intervals of duration T / 2, RS trigger 15 is used, which is controlled by pulses coming from the control unit B1 from poles 10 1 and 10 2 ; - блок модулей МЭ содержит два модуля электропитания МЭ1 и МЭ2, включенные последовательно, отрицательный полюс источника МЭ1 подключается к полюсу "земля", положительный полюс источника МЭ1 соединяется с отрицательным полюсом источника МЭ2 и полюсом 111, с которого напряжение E1 поступает на ключ 91 блока коммутации Б2, положительный полюс источника МЭ2 подключается к полюсу 112, с которого напряжение Е2 поступает на управляемый ключ 92 блока коммутации Б2, каждый модуль МЭ1 и МЭ2 содержит одинаковое число ЭГЭ, включенных по последовательно-параллельной схеме.- the block of modules ME contains two power supply modules ME1 and ME2 connected in series, the negative pole of the ME1 source is connected to the ground pole, the positive pole of the ME1 source is connected to the negative pole of the ME2 source and pole 11 1 , from which the voltage E 1 is fed to key 9 1 of the switching unit B2, the positive pole of the ME2 source is connected to pole 11 2 , from which the voltage E 2 is fed to the controlled switch 9 2 of the switching unit B2, each module ME1 and ME2 contains the same number of EGE connected in a series-parallel scheme.
RU2020118798A 2020-06-01 2020-06-01 Sinusoidal voltage generator with pulse synthesizer of different polarity based on npu RU2734725C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020118798A RU2734725C1 (en) 2020-06-01 2020-06-01 Sinusoidal voltage generator with pulse synthesizer of different polarity based on npu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020118798A RU2734725C1 (en) 2020-06-01 2020-06-01 Sinusoidal voltage generator with pulse synthesizer of different polarity based on npu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2734725C1 true RU2734725C1 (en) 2020-10-22

Family

ID=72949071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020118798A RU2734725C1 (en) 2020-06-01 2020-06-01 Sinusoidal voltage generator with pulse synthesizer of different polarity based on npu

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2734725C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761183C1 (en) * 2021-06-02 2021-12-06 Леонид Петрович Гаврилов Generator with improved output voltage waveform based on nuclear power plant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3509378A (en) * 1967-01-03 1970-04-28 Numerical Analysis Corp Signal generator producing long time duration pulses
SU1575295A1 (en) * 1985-12-17 1990-06-30 Пермский государственный университет им.А.М.Горького Programmable pulse generator
RU2633662C1 (en) * 2016-07-07 2017-10-16 Леонид Петрович Гаврилов Generator of emf polyphase system
RU2671539C1 (en) * 2017-10-18 2018-11-01 Леонид Петрович Гаврилов Multi-phase emf system generator for mobile devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3509378A (en) * 1967-01-03 1970-04-28 Numerical Analysis Corp Signal generator producing long time duration pulses
SU1575295A1 (en) * 1985-12-17 1990-06-30 Пермский государственный университет им.А.М.Горького Programmable pulse generator
RU2633662C1 (en) * 2016-07-07 2017-10-16 Леонид Петрович Гаврилов Generator of emf polyphase system
RU2671539C1 (en) * 2017-10-18 2018-11-01 Леонид Петрович Гаврилов Multi-phase emf system generator for mobile devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761183C1 (en) * 2021-06-02 2021-12-06 Леонид Петрович Гаврилов Generator with improved output voltage waveform based on nuclear power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5481447A (en) Switched capacitance voltage multiplier with commutation
WO2006071886A2 (en) High voltage pulse generator
RU2671539C1 (en) Multi-phase emf system generator for mobile devices
RU2734725C1 (en) Sinusoidal voltage generator with pulse synthesizer of different polarity based on npu
RU2735021C1 (en) Sinusoidal voltage generator based on nuclear power plant
RU2681347C1 (en) Generator of multi-phase emf system with reduced twice power tongs
RU2684486C1 (en) Generator of multiphase system of emf using a block of diodes for cutting twice number of power switches
RU2761183C1 (en) Generator with improved output voltage waveform based on nuclear power plant
US3931528A (en) Pulse generator for reactive loads
US4191994A (en) Inverter comprising at least two controllable load thyristors
RU2684485C1 (en) Multiphase emf generator with controlled initial phase
RU2695589C1 (en) Device for generation and wireless transmission of multi-phase system of voltages by means of lasers
US3343007A (en) Marx-type impulse generator
RU2682987C1 (en) Cardiopulse generator
RU2786519C1 (en) Cyclotron resonant microwave oscillation converter with multiple controlled outputs
RU2793200C1 (en) Four-phase pulse generator
Dwarakanath et al. Generation of HVDC from voltage multiplier using Marx generator
RU2790645C1 (en) Six-phase pulse generator
RU2753765C1 (en) Alternating current generator based on a cyclotron converter of microwave oscillation energy
RU2744947C1 (en) Electromagnetic generator using solar panels
SU1200409A1 (en) Versions of simulator of transient processes in network
GB1580645A (en) Method of and apparatus for dividing direct current among parallel circuits
RU2079885C1 (en) Multiple-phase function generator
RU2658326C1 (en) Universal power source
UA155250U (en) Converter of bipolar alternating voltage to unipolar