Умножитель частоты

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ(51) М. Кл е Н 02 М 5/16 осударстоенный комитеСовета Министров СССРпо делам изаоретенийи открытий) Приоритет 43) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень2145) Дата опубликования описания 05.07.77 3) УДК 621.314.26 (088.8) 72) Авторы изобретения В. Л, Грошев и Н. И. Олейни(54) УМНОЖИТ АСТОТЫ Известен умножитель частоты,питающийсяотисточника питания с нулевым выводом и содержащий вентильные цепочки, состоящие из двухвстречно-последовательно соединенных вентилей,одним из которых является стабилитрон, подключенные одними концами к соответствующим фазным выводам, а другими - соединенные в звезду, иснабженный выходным трансформатором, крайниевыводы первичной обмотки которого подключеныкуказанным соответствующим цепочкам, а средний 10вывод - к нулевому зажиму источника питания.Предложенное устройство отличается от известного тем, что аноды и катоды указанных стабилитронов связаны с соответствующими управляющимивходами вентилей через ограничительные резисторы, при этом к управляющему входу одного извентилей подключен выход транзисторного ключа,вход которого через выпрямитель подключен квыходной обмотке указанного трансформатора, ауровень пробоя стабилитронов равен половине 20амплитудного значения выходного сигнала,Это позволяет улучшить форму кривой выходного сигнала при умножении частоты в полторараза. 25 На фиг, 1 дана электрическая схема умножителя частоты; на фиг,2 - графики входного и выходного сигналов,Умножитель частоты содержит шесть тиристоров 1-6, шесть стабилитронов 7.12, шесть ограни. чительных резисторов 13-18, суммирующий трансформатор с малыми линейными искажениями формы сигнала с первичными полуобмотками 19 и 20, включенными согласно, и выходной обмоткой 21. Входными клеммами 22, 23, 24 умножитель подключен к фазным приводам трехфазной системы с нейтральным приводом, Средняя точка первичной обмотки трансформаторов подключена через входную клемму 25 к нейтральному проводу, Транзисторный ключ с транзистором 26, резисторами 27, 28, 29 подключен через две пары нормально разомкнутых контактов кнопки 30 к выходной обмотке 21 трансформатора через мостовой выпрямитель 31, выполненный на диодах, и сглаживающий конденсатор 32 к источнику постоянного напряжения клеммами "+" и " - ". Последовательно в цепь эмиттер-коллектор транзистора 26 включен управляющий электрод и катод тиристора 1,По кольцевой пересчетной схеме управляющие электроды тиристоров подключены к анодам стаби10 литронов соседних фаз, а катоды тиристоров черезограничительные резисторы подключены к катодамэтих стабилитронов, К каждому фазномупроводуподключено по две пары одинаковых встречно-последовательно соединенных тиристоров - стабилитро. нов, противоположные концы которых в одной фазе подключены к разным первичным полуобмоткам трансформаторов.Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии входными клеммами 22, 23, 24, 25 умножитель подключается к трехфазной сети снейтральным приводом, а клеммами плюс и минус подключается к источнику постоянного напряжения. При разомкнутых контактах кнопки 30 все цепи умножителя обесточены. При нажатии кнопки 30 замыкается цепь эммитер - коллекторного перехода транзистора 26 через переход управляющий электрод-катод тиристора 1. Делитель напряжения (28, 29) контактами кнопки подключен к источнику постоянного напряжения, Вто. рой парой контактов кнопки 30 эмиттер-базовьй переход транзистора 26 через выпрямительньй мост 31 подключен к выходной обмотке 21 трансформатора. Источником постоянного тока на резисторе 27 создается небольшое отрицательное напряжение смещения, приложенное к эмиттер-базовому переходу транзистора 26, Последний открывается и управляющий электрод тиристора 1 подключается к ключу источника постоянного напряжения. К катоду тиристора 1 подключен минус источника постоянного напряжения через контакты нажатой кнопки 30. Тиристор 1 открывается и цепь - входная клемма 22 - тиристор 1 - стабилитрон 7 полуобмотка 19 - выходная клемма 25 готова для прохождения входного сигнала первой фазы положительной полярносп. При достижении входным сигналом значения, равного 1/2 Чп 1, происходит пробой стабилитрона 7, и к полуобмотке 19 прикл, ывается составляющая входного сигнала положительной полярности, лежащая выше уровня разделения (фиг, 2 а), равного Ч =- 1/2 ЧщФорма кривой этого сигнала повторяет форму кривой синусоиды входного сигнала. В выходной обмотке 21 трансформатора появляется си:нал положительной полярности, форма кривой которого (2 б) при равенстве витков полуобмоток и выходной обмотки повторяет форму кривой сигнала, приложенного к полуобмотке 19 (фиг,1). На стабилитроне 7 создается падение напряжения, плюс которого приложен к управляющему электрод", а минус через огращчительньй резистор 13 - к като. ду тиристора 4, Цепь с тиристором 4 готова к пропусканию положительного входного сигнала второй фазы через полуобмотку 20 в направлении, обеспечивающем инвертирование выходного сигнала в обмотке 21,При уменьшении напряжения первой фазы ниже значения 1/2 Ч, происходит запирание стабилитрона 7 и одновременно пробой стабилитрона 10, так как напряжение второй фазы в это же время достигает напряжения пробой 1/2 Чп 1 Значение входного сигнала на полуобмотке 19 равно нулю, а к полуобмотке 20 приложено проинвертированное положительное входное напряжение второй фазы выше уровня 1/2 Чщ. В выходной обмотке 21 появляется сигнал отрицательной полярности. При появлении первых импульсов выходного сигнала в полуобмотке 21 прикладывается запирающее напряжение через контакты нажатой кнопки 30 и через выпрямительньй мост 31 к эмиттер-базовому переходу транзистора 26. Транзистор закрывается и плюс источника открывается от управляющего электрода тиристора 1. Это отключение происходит за время прохождения трех полуволн выходного сигнала или за время прохождения не более по одной положительной полуволне в каждой фазе на входе преобразователя, Кнопка 30 может быть отпущена и транзисторньй ключ с транзистором 26 отключается от источника напряжения и от выходной обмотки 21,В дальнейшем тиристор 1 открывается напряжением, снимаемым со стабилитрона 12 в третьей фазе, Ограничительные резисторы 13-18 служат для ограничения прохождения части входного сигнала сразу по двум полуобмоткам 19 и 20. Например, при открытом тиристоре 1, кроме основной цепи, через стабилитрон 7 и полуобмотку 19 создается дополнительнаяцепь для входного сигнала положительной полярности через резистор 18 и полуобмотку 20. Величины сопротивлений ограничительных резисторов 13-18 велики. Однако они обеспечивают открытие тиристоров 1-6, В соседних фазах стабилитроны подключены к тиристорам по кольцевой пересчетной схеме: напряжением стабилитрона 7 открывается тиристор 4, стабилитрона 10-тиристор 5, стабилитрона 11-тиристор 2, стабилитрона 8-тиристор 3, стабилитрона 9-тиристор 6, стабилитрона 12-тиристор 1, далее цикл повторяется. Такое включение обеспечивает инвертирование положительных полуволн в фазах в последовательности 2-1-3-2 и т.д.что равносильно пропусканию составляющих входного сигнала положительной полярности, лежащих выше уровня разделения (фиг. 2) и равного Ч = 1/2 Чп 1 по полуобмотке 20 (фиг,1). По полуобмотке 19 пропускаются составляющие входного сигнала положительной полярности в фазах в последовательности 1-3-2-1 и т.д, Соединенные между собой встречно-последовательно тиристоры и стабилитроны образуют коммутирующие цепи, которые подсоединены между собой по кольцевой пересчетной схеме.Входной сигнал на полуобмотках 19 и 20 получается разной полярности, поэтому с выходной обмотки 21 снимается сигнал с частотой в полтора раза большей, чем частота основного источника, форма кривой которого мало отличается от синусоидальной (фиг.2 б). Для увеличения амплитуды выходного сигнала уровень разделения трехфазного сигнала может быть выбран и меньше значения напряжения Ч = 1/2 Чщ.Формула изобретения Умножитель частоты, питающийся от источника питания с нулевым выводом и содержащий вентильные цепочки, состоящие из двух встречно-последовательно соединенных вентилей, одним из которых является стабилитрон, подключенные одними концами к соответствующим фазным выводам, а другими - соединенные в звезду, и снабженный выходным трансформатором, крайние выводы первичной обмотки которого подключены к соот. ветствующим вентильным цепочкам, а средний вывод - к нулевому зажиму источника питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного сигнала при умножении частоты в полтора раза, аноды и катоды стабилитронов связаны с соответствующими управляющими входами вентилей через ограничительные резисторы, при этом к управляющему входу одного из вентилей подключен выход транзисторного ключа, вход которого через выпрямитель подключен к выходной обмотке трансформатора, а уровень про. боя стабилитронов равен половине амплитудного значения выходного сигнала,Составитель Л. УстинкинаТеу ед И. Асталош Корректо Заказ 743 1д, 4/5 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная Редактор В. Фельдман Тираж 874ИПИ Государственного комитета Сов по делам изобретений и откр113035, Москва, Ж - 35, Раушская ПодписноеМинистров СССРй