SU365031A1 - ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР, дл РЕВЕРСИВНЫХ СИСТЕМ посто нного ТОКА С СИМЛ1ЕТРИЧНЫМ ЗАКОНОМ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике.

Известен широтно-импульсный модул тор (ШИМ) дл  реверсивных систем посто нного тока с симметричным законом коммутации, содержащий усилитель посто нного тока (УПТ) с двум  выходами, генератор пилообразного напр жени , управл емый по частоте и амплитуде, сравнивающее устройство на двух транзисторах и с двум  потенциометрамими опорного напр жени , а также усилитель-формирователь и реле.

Цель изобретени  - одновременное регулирование частоты переключени  в щироких пределах и относительной длительности выходных импульсов. Достигаетс  она тем, что в предлагаемом модул торе к первому выходу усилител  посто нного тока подключен фазочувствительный выпр митель, один выход которого соединен с движком потенциометра первого опорного напр жени , другой - с базой первого транзистора сравнивающего устройства, а второй выход усилител  посто нного тока через выпр митель подключен к генератору пилообразного напр жени , один выход которого соединен с движком второго потенциометра опорного напр жени , другой - с базой второго транзистора сравнивающего устройства.

На чертеже изображена схема устройства.

Модул тор состоит из УПТ / с двум  гальванически изолированными выходами; фазочувствительного выпр мител  (ФЧВ) 2, обычного выпр мител  3, генератора пилообразного напр жени  (ГПН) 4, устройства сравнени  напр жений дифференциального типа на транзисторах 5 и 6, двух потенциометров 7 и 8; формировател -усилител  импульсов на транзисторах 9 и 10; выходного

реле И с двум  выходами; источника питани  12.

Рассмотрим работу ШИМ при разнопол рных симметричных импульсах на выходе ГПН, амплитуда и период которых пропорциональны величине входного сигнала. Если сигнал на входе УПТ 1 равен нулю, напр жение на выходе ФЧВ 2 равно нулю, а па выходе ГПН 4 амплитуда и частота минимальны . Если опорные напр жени  на потенциометрах 7 и 5 одинаковы, а также равны максимальной амплитуде на выходе ГПН или превышают ее, устройство сравнени  нанр жений срабатывает при одинаковых напр жени х на базах транзисторов 5 vi 6. Если

напр л ение на базе транзистора 6 больше напр жени  на базе транзистора 5, транзисторы 5 и 9 закрыты, а транзистор 10 открыт, и наоборот, если напр жение на базе транзистора 6 меньше напр жени  на базе транзистора 5, транзистор 10 закрыт. Когда транзистор 10 открыт, левый вход реле 11 открыт, а правый закрыт, и наоборот, при закрытом транзисторе 10 левый выход реле 11 закрыт, а правый открыт. Тогда, при сигнале па входе УПТ 1, равном пулю, напр жение на базе транзистора 6 в течение одного полупериода больше, а в течение другого полупериода - меньше напр жени  на базе транзистора 5. Этому соответствуют открытое состо ние транзисторов 6 тл. 10 ъ течение полупериода и относительна  продолжительность выходных импульсов 0,5.

В зависимости от пол рности напр жени  на входе УПТ / напр жение на выходе ФЧВ 2 либо складываетс  с опорным напр жением на потенциометре 7, либо вычитаетс  из него. Положим, что сигнал на входе УПТ имеет такую величину и пол рность, когда напр жение на выходе ФЧВ 2 складываетс  с опорным напр жением, и результирующее напр жение на базе транзистора 5 возрастает.

Одновременно амплитуда и период следовани  импульсов на выходе ГПН 4 нарастают пропорционально величине входного сигнала. Так как крутизна зависимости напр жени  на выходе ФЧВ 2 в функции входного сигнала больше крутизны зависимости амплитуд пилообразного напр жени  в функции входного сигнала, относительна  продолжительность открытого состо ни  транзистора 6 , уменьшаетс  и приводит к уменьшению относительной продолжительности выходных импульсов ШИМ. При максимальном сигнале на входе УПТ / на выходе ГПН 4 частота следовани  импульсов минимальна , а амплитуда максимальна  - равна напр жению па выходе ФЧВ или несколько меньше его. При этом мгновенные значени  суммарного напр жени  на базе транзистора 5 больше максимального суммарного напр жени  на базе транзистора &. Это соответствует закрытому состо нию транзисторов 6 и 10 в течение всего периода и относительной продолжительности выходных импульсов ШИМ, равной нулю. С изменением пол рности входного сигнала напр жение на базе транзистора 5 уменьшаетс , а врем  открытого состо ни  транзистора 6 увеличиваетс  и приводит к увеличению относительной продолл ительности и периода следовани  выходных импульсов ШИМ. При максимальном сигнале на входе УПТ 1 противоположной пол рности амплитуда и период на выходе ГПН максимальные. При этом мгновенные значени  суммарного минимального напр жени  па базе транзистора 6 меньше суммарного минимального напр жени  на базе транзистора 5. Это соответствует закрытому состо нию транзисторов 6 и 10 в течение

всего периода и относительной продолжительности выходных импульсов ШИМ, равной единице.

Если в ШИМ используетс  ГПН с однопол рными импульсами на выходе, опорное напр жение на потенциометре 7 должно быть больше половины максимальной амплитуды пилообразного напр жени  или равно ей. Опорное напр жение па потенциометре 8 устанавливают меньше опорного напр жени  на

потенциометре 7 на половину минимальной амплитуды пилообразного напр жени , т. е. при сигнале на входе УПТ, равном нулю.

Предмет изобретени 

Широтно-импульсный модул тор дл  реверсивных систем посто нного тока с симметричным законом коммутации, содержавший усилитель посто нного тока с двум  выходами , генератор пилообразного напр жени ,

управл емый по частоте и амплитуде, сравнивающее устройство на двух транзисторах и с двум  потенциометрами опорного напр жени , а также усилитель-формирователь и реле, отличающийс  тем, что, с целью одновременного регулировани  частоты переключени  в широких пределах и относительной длительности выходных импульсов, к первому выходу усилител  посто нного тока подключен фазочувствительный выпр митель,

один выход которого соединен с движком потенциометра первого опорного напр жени , другой - с базой первого транзистора сравнивающего устройства, а второй выход усилител  посто нного тока через выпр митель

подключен к генератору пилообразного напр жени , один выход которого соединен с движком второго потенциометра опорного напр жени , другой - с базой второго транзистора сравнивающего устройства.

12