Широтно-импульсный модулятор, для реверсивных систем постоянного тока с симл1етричным законом

Союз Соввтских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 15,11.1971 ( 1635297/26-9) М. Кл. Н 031 7/08 с присоединением заявкиПриоритет вмитвт по делам иаобретвний и открытпри Совете МиииотроСССР 1.376.54 (088.8 972. Бюллетень5 за 1973. писания 21.П.1973публиковано 28,Х 1 ата опубликования Авторизобретения А. Н. Пискарев еиинградский институт точной механики и оптикЗаявитель ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР, ДЛЯ РЕВЕРСИВНЫХСИСТЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА С СИММЕТРИЧНЬ 1 М ЗАКОНОМКОММУТАЦИ И Изобретение относится к преобразовательной технике.Известен широтно-импульсный модулятор(ШИМ) для реверсивных систем постоянноготока с симметричным законом коммутации) 5содержащий усилитель постоянного тока(УПТ) с двумя выходами, генератор пилообразного напряжения, управляемый по частоте и амплитуде, сравнивающее устройство надвух транзисторах и с двумя потенциометрамими опорного напряжения, а также усилитель-формирователь и реле.Цель изобретения - одновременное регулирование частоты переключения в широкихпределах и относительной длительности выходных импульсов. Достигается она тем, чтов предлагаемом модуляторе к первому выходу усилителя постоянного тока подключенфазочувствительный выпрямитель, один выходкоторого соединен с движком потенциометра 20первого опорного напряжения, другой - сбазой первого транзистора сравнивающегоустройства, а второй выход усилителя постоянного тока через выпрямитель подключен к генератору пилообразного напряжения, 25один выход которого соединен с движком второго потенциометра опорного напряжения,другой - с базой второго транзистора сравнивающего устройства,На чертеже изображена схема устройства, 30 Модулятор состоит из УПТ 1 с двумя гальванически изолированными выходами; фазочувствительного выпрямителя (ФЧВ) 2, обычного выпрямителя 8, генератора пилообразного напряжения (ГПН) 4, устройства сравнения напряжений дифференциального типа на транзисторах 5 и б, двух потенциометров 7 и 8; формирователя-усилителя импульсов на транзисторах 9 и 10; выходного реле 11 с двумя выходами; источника питания 12.Рассмотрим работу ШИМ при разнополярных симметричных импульсах на выходе ГПН, амплитуда и период которых пропорциональны величине входного сигнала. Если сигнал на входе УПТ 1 равен нулю, напряжение на выходе ФЧВ 2 равно нулю, а на выходе ГПН 4 амплитуда и частота минимальны. Если опорные напряжения на потенциометрах 7 и 8 одинаковы, а также равны максимальной амплитуде на выходе ГПН или превышают ее, устройство сравнения напряжений срабатывает при одинаковых напряжениях на базах транзисторов б и 6. Если напряжение на базе транзистора б больше напряжения на базе транзистора б, транзисторы Б и 9 закрыты, а транзистор 10 открыт, и наоборот, если напряжение на базе транзистора б меньше напряжения на базе транзистора б, 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 на входе УПТ 1, равном нулю, напряжение на базе транзистора 6 в течение одного полупериода больше, а в течение другого полупериода - меньше напряжения на базе транзистора 5. Этому соответствуют открытое состояние транзисторов 6 и 10 в течение полупериода и относительная продолжительность выходных импульсов 0,5.В зависимости от полярности напряжения на входе УГ 1 Т 1 напряжение на выходе ФЧВ 2 либо складывается с опорным напряжением на потенциометре 7, либо вычитается из него. Положим, что сигнал на входе УПТ имеет такую величину и полярность, когда напряжение на выходе ФЧВ 2 складывается с опорным напряжением, и результирующее напряжение на базе транзистора 5 возрастает.Одновременно амплитуда и период следования импульсов на выходе ГПН 4 нарастают пропорционально величине входного сигнала. Так как крутизна зависимости напряжения на выходе ФЧВ 2 в функции входного сигнала больше крутизны зависимости амплитуд пилообразного напряжения в функции входного сигнала, относительная продолжительность открытого состояния транзистора 6 уменьшается и приводит к уменьшению относительной продолжительности выходных импульсов ШИМ. При максимальном сигнале на входе УГП 1 на выходе ГПН 4 частота следования импульсов минимальная, а амплитуда максимальная - равна напряжению на выходе ФЧВ или несколько меньше его. При этом мгновенные значения суммарного напряжения на базе транзистора 5 больше максимального суммарного напряжения на базе транзистора 6. Это соответствует закрытому состоянию транзисторов 6 и 10 в течение всего периода и относительной продолжительности выходных импульсов ШИМ, равной нулю. С изменением полярности входного сигнала напряжение на базе транзистора 5 уменьшается, а время открытого состояния транзистора 6 увеличивается и приводит к увеличению относительной продолжительности и периода следования выходных импульсов ШИМ. При максимальном сигнале на входе УПТ 1 противоположной полярности амплитуда и период на выходе ГПН максимальные, При этом мгно венные значения суммарного минимальногонапряжения на базе транзистора 6 меньше суммарного минимального напряжения на базе транзистора 5. Это соответствует закрытому состоянию транзисторов 6 и 10 в течение 10 всего периода и относительной продолжительности выходных импульсов ШИМ, равной единице.Если в ШИМ используется ГПН с однополярными импульсами на выходе, опорное на пряжение на потенциометре 7 должно бытьбольше половины максимальной амплитуды пилообразного напряжения или равно ей.Опорное напряжение на потенциометре 8 устанавливают меньше опорного напряжения на 20 потенциометре 7 на половину минимальнойамплитуды пилообразного напряжения, т. е.при сигнале на входе УГ 1 Т, равном нулю,Предмет изобретения25 Широтно-импульсный модулятор для реверсивных систем постоянного тока с симметричным законом коммутации, содержащий усилитель постоянного тока с двумя выходами, генератор пилообразного напряжения, 30 управляемый по частоте и амплитуде, сравнивающее устройство на двух транзисторах и с двумя потенциометрами опорного напряжения, а также усилитель-формирователь и реле, отличающийся тем, что, с целью одно временного регулирования частоты переключения в широких пределах и относительной длительности выходных импульсов, к первому выходу усилителя постоянного тока подключен фазочувствительный выпрямитель, 40 один выход которого соединен с движком потенциометра первого опорного напряжения, другой - с базой первого транзистора сравнивающего устройства, а второй выход усилителя постоянного тока через выпрямитель 45 подключен к генератору пилообразного напряжения, один выход которого соединен с движком второго потенциометра опорного напряжения, другой - с базой второго транзистора сравнивающего устройства.Типография, пр. Сапунова,аказ 30ЦНИИПИ оставитель А, Горбач ех е Л, Бог анова Изд.92 Тираж 780 митета по делам изобретений и открытий при Совете Ми Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5