SU748737A1 - Преобразователь посто нного напр жени в переменное заданной формы - Google Patents

Description

Изобретение относится к преобразованию и регулированию электрической энергии с помощью переключающих элементов, например полупроводниковых приборов, и может быть использовано в системах электропитания, в электроприводе для полу- 5 чения низкочастотного напряжения квазисинусовдальной формы.

Известны преобразователи с квазисинусоидальной формой выходного напряжения, содержащие амплитудные модуляторы, нагруженные на силовые трансформаторы У-1 ^и ·

Недостатком таких преобразователей является работа силовых трансформаторов с низкой частотой выходного напряжения,^ что неизбежно приводит к ухудшению массо-габаритных показателей и, в свою очередь, является причиной узкого диапазона регулирования частоты выходного напря- _м жения. Существуют преобразователи с промежуточным повышением частоты, обладающие улучшенными массо-габаритными показателями, включающие в себя де- модулятор, подключенный к последовательно соединенным вторичным обмоткам силовых трансформаторов амплитудных модуляторов (зЗ и [4^ ·

Однако наличие на всем периоде в выходном напряжении этих преобразователей провалов до нуля приводит к ухудшению его гармонического состава.

Наиболее близким по технической сущности среди преобразователей с промежуточным повышением частоты является., преобразователь с квазисинусоидальной формой выходного напряжения, содержащий основные и дополнительные силовые амплитудные модуляторы, вторичные обмотки силовых трансформаторов которых соединены последовательно и подключены ко входу демодулятора. При этом управляющие входы основных амплитудных модуляторов подключены к выходам вспомогательных амплитудных модуляторов, связанных с программным узлом, а управляющие входы дополнительных амплитудных модуляторов подключены к выходам фазовых модулятоз ^:‘ 74&737 ₄ ров, подключенных к выходам блока обратной связи ♦

Выходное напряжение такого преобразователя представляет собой ступенчатую функцию, формируемую основными ампли- ₅ тудными модуляторами, с широтно-импульсной модуляцией по синусоидальному закону на отдельных ступенях, получаемой с дополнительных амплитудных модуляторов.

Недостатком такого преобразователя яв- ю ляется сложность перестройки программного узла при получении выходного напряжения' любой другой формы, отличной от синусоидальной, что необходимо, например, при формировании управляющего воздействия ₁₅ 'йспрлнйтельными' электромагнитными устройствами в системах автоматического регулирования.

Кроме того, данный преобразователь обладает малым диапазоном регулирования 20 величины выходного напряжения, так как он ' определяется только диапазоном регулиро.....Ванияширотно-модулировэнного напряжения, формируемого дополнительными амплитудными модуляторами, В ряде случаев, на- 25 пример, при использовании такого преобразователя в устройствах частотно регулируемого электропривода, узкий диапазон регулирования недостаточен.

Цель изобретения — расширение функ- ₃q циочальньгх возможностей эа счёт получения переменного напряжения любой заданной формы й увеличения диапазона его регулирования.

Указанная цель достигается тем, что в ₃₅ известный преобразователь, содержащий амплитудные Модуляторы, силовые входы которых подключены к источнику постоянного напряжения, а вторичные обмотки их выходных трансформаторов соединены по- ₄₀ ' следедатед^ демодулятора, а также систему управления, включающую в себя задающий генератор, выходом подключенный к одним входам блока фазовых модуляторов, другие 45 входы которого соединены с выходами блока Амплитудных компараторов, при этом выходы блока фазовых модуляторов соединены со входами одной части амплитудных модуляторов, дополнительно введены источник эталонного напряжения, узел обратной связи, выпрямитель, блок формирователей пилообразных напряжений, узел инвертирования фазы, нуль-орган, причем выход задающего генератора связан с одним из входов узла инвертирования фазы, другой вход которого подключен к выходу нуль-органа, а также со входом блока формирователей пилообразных напряжений и со входами другой части амплитудных, модуляторов, при этом выход демодулятора, управляющий вход которого подключен к выходу узла инвертирования фазы, подсоединен к одному входу узла обратной связи, другой вход которого подключен к выходу источника эталонного напряжения, связанного также со входом нуль-органа, выход узла обратной связи подсоединен ко входу выпрямителя, выходом подключенного к одним входам блока амплитудных компараторов, другие входы которых связаны с выходами блока формирователей пилообразных напряжений. При этом блок формирователей пилообразных напряжений может быть выполнен в виде генератора пилообразного напряжения и сумматоров, одни входы которых соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, а другие входы подключены к источникам различных эталонных уровней, причем вход генератора пилообразного напряжения является входом блока, а выходы сумматоров — его выходамй.

На фиг. 1 представлена схема преобразователя} на фиг. 2 - диаграммы, йллюстрирующие его работу; на фиг. 3 пример выполнения блока формирователей пилообразных напряжений; на фиг. 4 пример выполнения амплитудного компаратора и фагового модулятора; на фиг. 5 диаграммы, иллюстрирующи е их работу; на фиг. 6 - форма вьгходного напряжения преобразоват еля.

Преобразоватёль постоянного напряжения в переменное заданной формы содержит амплитудные, модуляторы 1,2,3,4, выполненные на основе идентичных схем, например, мостовых инверторов, подключённых к 'источнику постоянного напряжения 5.' Вторичные обмотки выходных трансформаторов инверторов соединены последовательно и подключены ко входу демодулятора 6. Система управления преобразователя, синхронизируемая задающим генератором 7, содержит блок формирователей пилообразных напряжений 8, вход которого соединен с выходом задающего генерато* ра 7, источник эталонного напряжения 9, узел обратной связи 10, один вход которого соединен с выходом генератора эталонного напряжения 9, а другой вход связан с выходом демодулятора 6. Выход узла обратной связи 10 подключен ко входу выпрямителя 11. Кроме того, система управления содержит блок амплитудных компараторов 12, включающий в себя амплитудные компараторы 13, 14, 15, причем :'>)< ,ΛΜ ' “ ''

748737 6 один из входов амплитудных компараторов

13, 14, 15 соединен с выходом выпрямителя 11, а другой вход - с соответствующими выходами блока формирователей пилообразного напряжения 8, блок фазовых модуляторов 16, содержащий фазовые модуляторы 17,18,19, одни из входов которых подключены к выходам амплитудных компараторов, соответственно 13, 14, 15, а другие входы подключены к выходу задающего генератора 7. Управляющие входы амплитудных модуляторов 1 связаны с выходом задающего генератора 7, а управляющие входы амплитудных модуляторов 2,3,4 связаны соответственно с выходами фазовых модуляторов 17,18,19. В состав, системы управления входит также узел инвертирования фазы 20, один из входов которого соединен с выходом задающего генератора 7, а другой вход соединен с выходом нуль-органа 21, вход которого подключен к выходу источника эталонного напряжения 9. Выход узла инвертирования фазы 20 связан с управляющим входом демодулятора 6. Выход демодулятора 6 является выходом преобразователя.

Рассмотрим работу преобразователя ; для случая, когда в формировании выходного напряжения участвуют амплитудные модуляторы 1,2,3, фазовые модуляторы 17,18 и амплитудные компараторы 12,13, а источник эталонного напряжения 9 фор* мирует эталонное напряжение синусоидальной формы. Задающий генератор 7 (фиг.1) вырабатывает высокочастотное напряжение U₇ (фиг. 2) типа меандр, поступающее на вход блока формирователей пилообразных напряжений, с выходов которого пилообразные напряжения U g, U & , смещенные друг относительно друга на величину, их амплитуды подаются на одни входы амплитудных компараторов 13, 14. На вто- * рые входы амплитудных компараторов 13,

14, поступает напряжение U _tt с выпрямителя 11, на вход которого подается, напряжение рассогласования с выхода узла обратной связи 10. При этом на один , вход узла 10 подается напряжение синусоидальной формы с выхода источника эталонного напряжения 9, а на второйнапряжение с выхода демодулятора 6. При изменении эталонного напряжения. в интервале времени 1₀ -г t на выходе компаратора 13 формируется широтно-модулированноё напряжение U_1Э по закону изменения эталонного напряжения. Это напряжение поступает на один вход фазо вого модулятора 17, а на второй вход напряжение U₇ задающего генератора 7. При этом на выходе фазового модулятора 5 17'формируется напряжение U ₎₇ с фазовым сдвигом относительно напряжения U₇ . задающего генератора 7 на величину длительности импульсов напряжений компаратора 13. С момента времени t амплитуда напряжения U j _t с выхода выпрямителя 11 превышает амплитуду пилообразного напряжения Ug , поступающего на вход компаратора 13 и он прекращает свою работу. При этом фазовый сдвиг напряжения U |₇ на выходе фазового модулятора 17 в дальнейшем не изменяется, и сохраняет свое конечное значение. При дальнейшем изменений эталонного напря жения в интервале времени 11 - 12 всту— пает в работу компаратор 14, что приводит к аналогичному изменению фазы напряжения U |Q на выходе фазового модулятора 18. В интервале времени tg ^4 процессы изменения напряжений U₁₇, U ₁₈ Ϊ5 на выходах фазовых модуляторов 17, 18 происходят в обратном порядке. Напряжения (J₁₇ , U |θ на выходах фазовых моду- , ляторов 17, 18 являются управляющими для амплитудныхмодуляторовсоответст(0 венно 2,3, с выходными напряжениями U 2 , U з . Амплитудные модуляторы 1 управляются импульсами с выхода задающего генератора 7 и фаза их выходных напряжений U в процессе работы не из,5 меняется.

В результате суммирования напряжений U j , U 2 > U з амплитудных модуляторов 1,2,3 за счет последовательного соединения вторичных обмоток их вьрсодньхх О трансформаторов на входе демодулятора 6 формируется напряжение ^з_х,₆., Управление демодулятором 6 осуществляется выход• ними импульсами узла инвертирования фазы 20, который под действием напряжения ₅ с нуль-органа 21, поступающего на один' его вход, изменяет фазу напряжения задающего генератора 7, поступающего на

Ί другой его вход,на 180°С. Изменение фазы на 180°C. происходит в моменты перехода ₀ эталонного напряжения через нуль, фиксируемые нуль-органом 21. При этом на выходе демодулятора 6 формируется выходное напряжение преобразователя На фиг. 4 представлен один из воз5 можных вариантов выполнения схем амплитудного компаратора 13 и фазового модулятора 17, обеспечивающих сдвиг фазы управляющего напряжения амплитудного Модулятора 2 в соответствии с измене748737 · 8 этим выходное напряжение преобразователя имеет незначительную несимметрию. Однако, в случае большой кратности этих частот, например, ί _пром =20 кГц, i_Sbix ⁼50 Гц несимметрия выходного напряжения несущественна.

На фиг. 3 представлен один из возможных вариантов выполнения блока формирователей пилообразных напряжений 8. Он содержит генератор пилообразного напряжения 28, вход которого является входом блока 8, и сумматоры 29,30,31, выходы которых являются выходами блока 8. Одни входы сумматоров 29,30,31 соединены с выходом генератора пилообразного напряжения 28, а другие входы, подключены к источникам различных постоянных эталонных уровней U p U_3t2 » этЗ * выходе генератора пилообразного напряжения 28, синхронизируемого выходными импульсами задающего генератора 7, формируется пилообразное напряжение, которое поступает на одни входы сумматоров 29, 30, 31. На другие входы сумматоров 29, 30, 31 подаются постоянные, но различные по величине, эталонные напряжения U _эт , величина которых отличается друг от друга соответственно на величину амплитуды пилообразного напряжения, формируемого на выходе генератора пилообразного напряжения 28. В результате на выходах сумматоров 29, 30, 31 формируются пилообразные напряжения, смененные друг

22* ^23 » ^24 ’ U 26 > %7 · Напряжения U_2i?, являются управляющими для амп20 нием напряжения эталонного генератора 8, а на фиг. 5 - диаграммы их работы. ’ На неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора 13 поступают соответственно пилообразные напряжения Uft и напряжения U. и (фиг. 2,4), предСтавляющие собой выпрямленное напряжение рассогласования между напряжением эталонного генератора 8 и выходным напряжением преобразователя. Широтно-моАудированное напряжение U с выхода кдмпаратора 13 поступает на один вход фазового модулятора 17, выполненного на логических элементах И-НЕ, а на второй вход подается напряжение ΙΙγ задающего генератора 7. Выходное напряжение схем И-НЕ 22,23,24,25,26*27 соответственно обозначены U U25» U 27 .

литудного .модулятора 2. Схемы фазового модулятора 18 й компаратора 14, связанные с амплитудным. ’ модулятором 3, аналогичны. Отличие состоит только в том, что пилообразное напряжение Ug , подаваемое на вход компаратора 14, смещено на величину амплитуды напряжения Ug '. Таким образом, напряжение U ,ц при выходе из зоны регулирования для' амплитудного модулятора 2 попадает в зону регулирования для амплитудного модулятора 3, ' чем достигается непрерывное слежение выходного напряжения преобразователя за напряжением эталонного источника. Следует лообразные напряжения, смененные друг отметить, что в преобразователе обеспечи-₅₅ относительно друга на величину амплитувается однозначная связь между текущим ; значением' напряжения эталонного источни. ка 8 и значениями сдвига фаз напряжений амплитудных модуляторов. Изменением ‘ эталонного напряжения как по амплитуде, , так и по' частоте осуществляется соответствующее регулирование параметров'выходного напряжения преобразователя. При необходимости улучшения формы, выходного ’ напряжения по сравнению с рассмотренной ' количество амплитудных модуляторов тре.•буется увеличить, что приведет к увеличению числа ступеней в выходном напряжении, и как следствие, уменьшению доли широтно-импульсного напряжения. Например, на,. .5® фиг. бпоказанвидвыходногочетырехсту’ пенчатого .напряжения для случая, когда в его формировании участвуют пять амплитудно-импульсных модуляторов.

С целью упрощения графического изображения диаграмм работы преобразователя ... -промежуточной и модулирующей частот выбрана небольшой. В связи с >··.

ды пилообразного напряжения.

Использование в предлагаемом преобразователе новых блоков и схем выгодно отличает его от указанного прототипа. Если в известном преобразователе необходимость изменения формы выходного · напряжения неизбежно приводит к необ.ходимости полной функциональной перестройки. программного узла, то в предлагаемом преобразователе одно лишь изменение формы эталонного напряжения приводит к соответствующему изменению формы выходного напряжения преобразователя, причем любое изменение параметров эталонного сигнала приводит к соответствующему изменению параметров выходного напряжения. Следует отметить, что любому мгновенному значению эталонного сигнала от нуля до максимума соответствует определенный фазовый сдвиг выходных напряжений амплитудных модуляторов, однозначке определяющий величину выходного напряжения преобразователя. Таким об40 разом, преобразователь обладает значительно большим диапазоном регулирования выходного напряжения, так как имеется практическая возможность регулирбвать его от нуля до максимального значения. В качестве примера был рассмотрен вариант работы преобразователя с синусоидальным выходным напряжением. В этом случае в качестве источника эталонного напряжения используется генератор синусоидального сигнала. Для получения другой формы выходного напряжения необходим генератор с напряжением соответствующей формы. При необходимости управления разнообразными процессами (гальванопластика, пропорциональное управление электромагнитными исполнительными устройствами, использование в цепях питания' мощных модуляторов и т.д.) возможности преобразователя могут быть значительно расширены, если в качестве источника эталонного напряжения использовать аналоговую или цифровую электронно-вычислительную машину с цифроаналоговым преобразователем. При этом 15 выходное напряжение преобразователя может изменяться по заранее установленному закону (программе) или в соответствии с изменениями характера протекания процесса, .

Claims (4)

1. Изобретение относитс  к преобразованию и регулированию электрической энер гни с помощью переКлючаюишх элементов, например полупроводниковых приборе, и может быть использовано в системах электропитани , в электроприводе дл  получени  низкочастотного напр жени  квазисинусондальной фсч)мы. Известны преобразователи с квазисинусоидальной формой выходного напр жени , содержащие амплитудные модул торы, нагруженньш на силовые трансформаторы 1 и 2 . Недостатком таких преобразователей  вл етс  работа силовых трансформаторов с низкой частотой выходного напр жени , что неизбежно приводит к ухудшешю массо-габаритных показателей и, в свою очереоь ,  вл етс  причиной узкого диапазона регулировани  частоты выходного напр жени . Существуют преобразователи с промежуточным повышением частоты, обладающие улучшенными массо габаритнь(ми показател ми, включающие в себ  д&amp;модул тор , подключенный к последовательно соединенным вторичным обмоткам силовых трансформаторов амплитудных модул торов 3 и 4 . Однако наличие на всем периода S вьгходном напр жении этих преобразователей провалов до нул  приводит к ухудшению его гармонического состава. Наиболее близким по технической cyiivности среди преобразователей с промежуточным пс®ышвннем частоты  вл етс .: преобразователь с квазисинусоидальной формой напр жени , содержащий основные и дополнительные силовые амплитудные модул торы, вторичные обмотки силовых трансформаторов которых соединины последойатвпьно и подключены ко входу демодул тора. При этом управл ющие входы оснопньЕх амплитудных модул торов подключены к выходам вспомогательных амплитудных мсщуЛ торов, св занных с программным узлом, а управл ющие аходы дополнительиьк амплитудных модул торов подключены X выходам фазовых модуд т€ - . 748 ров, подключенных к выходам блока обратной св зи 5 , Выходное напр жение такого преобразовател  представл ет собой ступенчатую функцию, формируемую основными амплитудными модул торами, с широтно-импульсной модул цией по синусоидальному зако ну на отдельных ступен х, получаемой с допо нитйльных амплитудных модул торов Недостатком такого преобразовател   вл етс  сложность перестройки программного узпа при получении выходного напр жени  любой другой формы, отличной от синусоидальной , что необходимо, например, при формировании управл ющего воздействи  ШпШнйТельными эл ектромагнитШми устройствами в системах автоматического регулировани . Кроме того, данный преобразователь обладает малым диапазоном регулировани  велйчйнь еыходного напр жени ,так как он -бпредел .етс  только диапазоном регулиробанй  широтно-модулированного напр жени  формируемого дoпoлниtёrIьными амплитудными модул торами, В р де случаев, например , при использовании такого преобразовател  в устройствах частотно регулируамого электропривода, узкий диапазон регулирсзвани  недостаточен. Цель изобретени  - расширение функГцйональных возможнос тей за счёт йслуче- ш  переменного напр жени  любой заданной формь и увеличени  диапазона его регулировани , Указанна  цель дое гйгаетс  тем, что в известный преобразователь, содержащий а 1пЛитУдные Модул торы, силовые кходы Кбторьгх подключены к источнику посто нвого напр жени , а вторичные обмоткиих вы хвдных трансфорйафоров соединены поспедоватепьнб и подсоединены ко входу демодул тора, а также систему управлени , включающую в себ  задающий генера тор, выходом подключенный к одним нходам блока фазовых модул торов, другие входы .которого соединены с вьгходаШ 6ni6&amp;a Шшгитудньк KoKiitapaTopibBV при этом выходы блока фазовых модул торов соединены со входалда одной части амплитудных модул торов, дополнити1ьно введены источник эталонного напр жени , узел обратной св зи, выпр митель, блок форлшрователей пилообразных напр жений, узел инвертировани  фазы, нузиь-орган, причем выход задающего генератора св зан с од- ним из входов узла инвертировани  фазы, другой аход которого пбшипочен тс выходу нуль-органа, а также оо входом блока формирователей пилообразных напр жений 4 и со входами другой части амплитудньй. модул торов, при этом выход демодул тора, управл ющий вход которого подключен к выходу узла инвертировани  фазы, подсоединен к одному входу узла обратной св зи, другой вход которого подключен к выходу источника эталонного напр жени , св занного также со входом нуль-органа , выход узла обратной св зи подсоединен ко входу выпр мител , выходом подключенного к одним входам блока амплитудных компараторов, другие входы которых св заны с выходами блока формирователей пилообразных напр жений. При этом блок формирователей пилообразных напр жений может быть выполнен в виде генератора пилообразного напр жени  и суммато{зов, одни нходы которых соединены с выходом генератора пилообразного напр жени , а другие входы подключены к источникам различных эталонных уровней , причем вход генератора пилообразного напр жени   вл етс  входом блока, а выходы сумматоров - его выходами. На фиг. 1 представлена схема преобразовател  j на фиг. 2 - диаграммы, .иллюстрирующие его работу на фиг. 3 пример выполнени  блока формирователей пилообразных напр жений; на фиг. 4 пример выполнени  амплитудного компаратора и фагового модул тора; на фиг. 5 диаграммы , юшюстрирующи е и.х работу; на фиг. 6 - форма выходного напр жени  преобразовател . Преобразователь посто нного напр ж ни  в переменное заданной формы содвржит амплитудные модул торы 1,2,3,4, выполненные на Основе идентичных схем, например, мостовых инверторов, подклю- чёййых к йст эчнику посто нного напр жени  5. Вторичные обмотки выходных трансформаторов инверторов соединены посл.&amp;довательно и подключены ко входу демодул тора б. Система управлени  преобразовател , синхронизируема  задающим генератором 7, содержит блок формирователей пилообразнь1х напр жений 8, вход которого соединен с выходом задающего генерато- ра 7, источник эталонного напр жени  9, узел обратной св зи 10, один в.ход которого соединен с выходом генератора эталонного напр жени  9, а другой вход св зан с выходом демодул тора 6. Выход узла обратной св зи 10 подключен ко входу выпр мител  11. Кроме того, система управлени  содержит блок амплитудных компараторов 12, включающий в себ  амплитудные компараторы 13, 14, 15, причем один из входов амплитудных компараторов 13, 14, 15 соединен с выходом выпр мител  11, а другой вход - с соответствующими выходами блока формироватапей пилообразного напр жени  8, блок фазовых модул торов 16, содержащий фазовые модул торы 17,18,19, одни из входов которьЕх подключены к выходам амплитудных компараторов, Соответст6ё1Ё1но 13, 14, 15, а другие входы подключены к выходу задающего генератора 7, Управл ющие входы амплитудных модул торов 1 св заны с выходом задающего генератора 7, а управл ющие входы амплн тудных модул торов 2,3,4 св заны соответственно с вьрсодами фазовых модул торов 17,18,19. В состав системы управлени  входит также узел инвертировани  фазы 20, один из входов которого I соединен с выходом задающего генератора -7, а другой аход соединен с выходом нуль-органа 21, вход которого подключен к выходу источника эталонного напр нсбнй  9. Выход узла инвертировани  фазы 2О св зан с управл ющим входом демодул тора 6. демодул тора 6  вл етс  ВЬЕХОДОМ преобразовател . Рассмотрим работу преобразовател  дл  случа , когда в формировании выходного напр жени  участвуют амплитудные модул торы 1,2,3, фазовые модул торы 17,18 и амплитудные компараторы 12,13 а источник эталонного напр жени  9. фор мируегт эталонное напр жение синусоидальной формы. Задающий генератор 7 (фиГ,1) вырабатывает высокочастотное напр жение и 7 (фиг, 2) типа меандр, поступающее на аход блока формирователей пилообразных напр жений, с выходов которого лил образные напр жени  Ugi Ug «смещенные друг относительно друга на величин, их амплитуды подаютс  на одни входы амплитудных компараторов 13, 14, На вторые аходы амгшитудных компараторов 13, 14, поступает напр жение U к с выпр - мител  11, на вход которого подаетс , напр жение рассогласовани  с выхода уз ла обратной св зи 10, При этом на един вход узла 10 подаетс  напр жение еинусоидальной формы с выхода источника эталонного напр жени  9, а на второй напр жение с выхода демодул тора 6, При изменении эталонного напр жени .в HHTSpвале времени i -г t на выходе компаратора 13 формируетс  широтно-моду- . лированное напр жение U ,3 по закону изменени  эталонного напр жени . Это ; напр жение поступает на один вход фазо вого модул тора 17, а на второй вход напр жение U 7 задающего генератора 7, При этом на выходе фазового модул тора 17формируетс  напр жение U |7 с фазовым сдвигом относительно напр жени  U ; задающего генератора 7 на ве ичицу длительности импульсов напр  кений и,э KOJ пара гора 13, С момента времени t t амплитуда напр жени  U j с выхода выпр мител  11 превьииает амплитуду пилообразного капр йсэни  Ug , поступающего на вход коьшаратора 13 и он прекращает свою работу. При этом фазовый сдвиг напр жени  U ,7 на выходе фазового модул тора i в дальнейшем не измен етс .и сохран ет свое конечное значение. При дальнейшем изменении эталонного напр женин в интервале в)Ьемёни t - t всту пает в работу компаратор 14, что приводит к аналогичному изменению фазы напр жени  U ig на выходе фазового модул тора 18. В ииггервале времени tg процессы изменени  напр жений U|-y, U|g н выходах фазовых модул торов 17, 18 происход т в обратном пор дке. Напр жени  и ,7 t и ig на выходах фазовых модул торов 17, 18  вл ютс  управл ющими дл  амплитудных модул торов соответственко 2,3, с выходными напр жени ми U. . U . Амплитудные модул торы 1 управл ютс  импульсами с выхода задазо„6 генератора 7 и фаза их выходных напр жений U i в процессе работы не измен етс ,.. . . , . В результате суммировани  напр жений U . , U 2 . JJ 3 амплитудных модул торов 4,2,3 за счет последовательного соединени  вторичных обмоток их вьрсодны трансформаторов на входе демодул тора 6 формируетс  напр жение 0..,,., Управление демодул тором 6 осуществл етс  вькодными импульсами узла инвертирований фазы 20, которь1й под действием напр жени  с нуль-органа 21, поступающего на один его вход, измен ет фазу напр жени  зада- ютего гейёратора 7, поступающего на другой его йход,на 180С. Изменение фазы ва , происходит в моменты перехода эталонного напр жени  через нуль, фиксируамые пь-органом 21. При этом на выходе демодул тора 6 формируетс  выходное напр жение преобразовател  U, На фиг, 4 представлен один из возможных вариа1ггов выполнени  ахем амплитудного компаратора 13 и фазового мо дул тора 17, об(еспечивак щих сдвиг фазы уг равл ющегонапр жени  амплитудного модул тора 2 в соответствии с изменением напр жени  эталонного генератора , 8, а на фиг. 5 - диаграммы юс работы На неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора 13 поступают соот ветственно пилообразные напр жени  и ft и напр жени  и IJ (фиг. 2,4), предЬтбюл нйцйе собой выпр кшенное напр жение рассогласовани  между напр жением эталонного генератора 8 и выходным н&amp;пр : )йением преобразовател . Широтно-модулиршанное напр жение U ij, с выкода компаратора 13 поступает на один вход фазового модул тора 17, выполненного на логических элементах , и на рой вход подаетс  напр жение U- задающего генератора 7, Выходное напр жение схем И-НЕ 22,23,24,25,26,27 соответственно обозначены U Ъ U25 и 2 Напр жени  и 27  вл ютс  управл ющими дл  амплитудного .модул тора 2. Схемы фазового модул тора 18 и компаратора 14, св зантные с амплитудным, модул тором. 3, .аналогичны. Отличие состоит только в том что пилообразное напр жение U g , подаваемое на вход компаратора 14, смещено на величину амплитуды напр жени  U g . Таким образом, напр жение и.ц при выходе из зоны регулировани  дл  амплитудного модул тора 2 попадает в зону регу .лйровани  дл  амплитудного модул тора 3 чей д ЗСтйгаетс  непрерьтное слежение выходного напр жени  преобразовател  за напр йсением эталонного источника. Следуе отметить, что в преобразователе обеспечиваетс  однозначна  св зь между текущим ;зна ениеМнапр ж.енй  эталонного источни . ка 8 и значени ми сдвига фаз напр жений амплитудных модул торов. Изменением эТаПоИнОгр Напр жейи  как по амплитуде, так и по частоте осуществл етс  соот- ветСтвующее регулирование параметров вы ходного нaпp жeкfи  преобразовател . При необходимости улучшени  формы. вьпсодного нйф жени  по Сравнению с рассмотренной количество амплитудных мЬдуп тороа тре .буетс  увеличить, что приведет к увеличв« . нию числа ступеней ввьгходном напр жени и ке К Следствие, уменьшению доли широт- но-импульсного напр жени . Например, на... фиг. 6 показан вид вьк одного четырахсту пенчатого .напр жений дл  случа , когда в его фор.мировании участвуют п ть амплитудно-импульсных модул торов. С целью упрощени  графического изображени  диаграмм работы преобразовател  кратнссть промежуточной и модулирующей частот выбрана небольшой, В св зи с ; 74 7 8 выходное напр жение преобразов те- л  имеет незначительную несимметрию. Однако, в случае бг.пьшой кратности этих частот, например, f пром 20 кТи, ij-bix - несимметри  выходного напр жени  несущественна. На фиг. 3 представлен один из возможных вариантов выполнени  блока формирователей пилообразных напр жений 8. Он содержит г .енератор пилообразного напр жени  28, вход которого  вл етс  входом блока S, и сумматоры 29,30,31, ; выходы которых  вл ютс  выходами блока 8„ Одни входы сумматоров 29,30,31 соединены с вьгходом генератора пилообразного напр жени  28, а другие входы, подключены к источникам различных посто нных эталонные уровней U j U , U g   На выходе генератора пилообразного напр жени  28, синхронизируемого выходными импульсами задающего генератора 7, формируетс  пилообразное напр жение , которое поступает на одни входы сумматоров 29, 30, .31. На другие В.ХОДЫ сумматоров 29, 30, 31 подаютс  посто нные, но различные по величине, эталонные напр жени  U j U о U о величина которых отличаетс  друг от друга соответственн.о на вeличиIiy амплитуды пилообразного -напр жени , формируемого на вьпсоде генератора пилообразного напр жени  28. В результате на выходах сумматоров 29, 30, 31 формируютс  пилообразные напр жени , смещенные друг относительно друга на величину амплитуды пилообразного напр жени . Использование в предлагаемом преобразователе HOBbix блоков и схем выгодно отличает его от указанного прототипа. Если в известном преобразователе необходимость изменени  формы вы.ходного напр жени  неизбежно приводит к необходимдсти полной функционапьной перестройки , программного узла, то в предлагаемом преобразователе одйо лишь изменение формы эталонного напр жени  приводит к: соответствующему изменению формы выходного напр жени.  преобразовател , причем У°°,, Р°, сигнала приводит к соответствующему изменению параметров выходного напр жени . Следует отметить, что любому мгновеннок{5 значению эталонного сигнала от нул  до максимума соответствует определенный фазовый сдвиг выходных напр жений амплитудных модул торов, однозначно определ. ю.ш,ий величину вьрсодного напр жени  пр8обрааовател. „ Таким об- разом, преобразователь обладает значительно большим диапазоном регулировани  выходного напр жени , так как кмоетс  практическа  возможность регулирбвать его от нул  до максимального значени . В качестве примера бьш рассмот рен вариант работы преобразовател  с синусоидальным выходным напр жением, В этом случае в качестве источника эталонного напр жени  используетс  генератор синусоидального сигнала. Дл  получени  другой формы выходного напр ж,енн необходим генератор с напр жением соответствующей формы. При необходимости управлени  разнообразными процессами (гальванопластика, пропорциональное управление электромагнитными исполнительными устройствами, ис.пальзованиё в деп х питани  мощных модул торов и т,д,) возможности преобразовател  могут быть значительно расширены, если в качестве источника эталонного напр жени  использовать аналоговую или цифровую электронно-вычислительную машину с циф роаналоговым преобразов ателем. При этом выходное напр жение преобразовател  мо жет измен тьс  по заранее установленному закону (программе) или в соответстви с изменени ми характера протекани  процесса ,. Формула изобретен.и   1, Преобразователь посто нного напр жени  в переменное заданной формы, содержащий амплитудные модул торы, силовые входы которых подключены к источнику посто нного напр жени , а вторичные обмотки их вьгсодных трансформаторов соединены последовательно и подсоединены ко входу демодул тора, а также систему управлени , включающую в себ  задающий генератор, выходом подключенный к одним входам блока фазовых модул торов. Другие входы которого соединены с выходами блока амплитудных компараторов, при этом выходы блока фазовых модул торов соединены со аходами одной части амплитудных модул торов, отличающийс  тем, что, с целью расщирени  функциональных возм:ожвостей за счет получени  переменного на пр жени  любой заданной формы и увелич ни  диапазона erd регулировани , в пр&amp;образователь дополнительно введены истб ник эталоннозго напр жени , узел обратной св зи, выпр митель, блок формирователей пилообразных напр жений, узел инвертиро вани  фазы, нуль-орган, причем выход задающего генератора св зан с одним из входов узла инвертировани  фазы, второй вход которого подключен к вькоду нульоргана , а также со входом блока формирователей пилообразных напр жений входами другой части амплитудных модул торов , при этом выход демодул тора, управл ющий вход которого подключен к вькоду узла инвертировани  фазы, подсоединен к одному входу узла обратной св зи , второй вход которого подключен к вььходу источника эталонного напр жени , св занного также со входом нуль-органа, выход узла обратной св зи подсоединен ко Входу выпр мител , выходом подключенного к одним входам блока амплитудных компараторов, другие входы которых св заны с выходами блока формирователей пилообразнь1х напр жений.
2. 2. Преобразоватвль по п, 1, от л и дающийс  тем, чтс блок формирователей пилообразных напр жений выполнен в виде генератора пилообразного напр жени  и сумматоров, одни аходы которых соединены с вь4ходом генератора пилообразного напр жени , а другие входы п одключены к источникам различных этало№rtbtx уровней, причём вход генератора пилообразного напр жени   вл етс  входом блока, а выходы сумматоров - его выходами . .... -. ,.. . Источники информации, прин тые во вниманиепри экспертизе 1; Патент США № 3723848, кл. 321-45, 1973. 2,За вка Великобритании № 1371717, кл, Н 2 F,,1974.
3. 3.Миловзоров В. Н.,.Мусолин А, К., Морозов А, С, Стабилизированный преобразовательпосто нного напр жени  в переменное , ступенчато-синусоидальное.-Современные задачи преобразовательной техники , Киев, изд. АН УССР, 1975, ч.4, с. 150-157. .
4. 4. Тонкаль В. Е., Мэльничук Л, П., овосельцев А, В., Дыхненко Ю, И, Метод иений и построение на его основе тирисорНых преобразоватапей частоты с регуируемыми параметрами синусоидального апр жени .- Современные задачи преобазовательной техники, Киев, изд. АН ССР, 1975, ч. 3, с. 187-197. 5, Авторское свидетельство СССР по а вке № 246357/07(0321156),

   /in П П n П П rLJTJ LJTTT rLr

   W Uff

   m/m

   1/8 Vft

   i It

   tunriJL

   пппллп  nnnnnnnnr

   У

   Илгг1Л1 шШ 1Ш1 г

   1«

   WP;

   I/

   «)

   (u,;

   ,в

   ппглллллппгшллш.

   i«

   m/mm

   s 6

   ллшггшш

   t

   и аи

   -1- -i- -Ь

   Г

   18 .

   ЪО

   3/

   Е-Л-Л

   0 i4yri 0

   Ф.з ..,