Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті

1 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті, який містить синхронізатор живильної напруги, задавальний генератор, подільник частоти, перетворювач, суматор, лічильник, який відрізняється тим, що синхронізатор живильної напруги виконаний у вигляді формувача імпульсів мережі - блок 1, задавальний генератор виконаний у вигляді кварцового генератора каліброваних імпульсів з подільником частоти, виконаним у вигляді лічильника каліброваних імпульсів кварцового генератора - блок 2, перетворювач виконаний у вигляді безконтактного цифрового перемінного резистора - блок 3, суматор виконаний у вигляді першого суматора тривалості періоду мережі - блок 4, перший лічильник виконаний у вигляді першого перетворювача тривалості періоду мережі в двійкове число - блок 5, крім того додатково введені перший формувач тривалості періоду мережі - блок 6, другий формувач тривалості періоду генератора напруги - блок 7, другий суматор тривалості періоду генератора напруги - блок 8, другий лічильник, виконаний у вигляді другого перетворювача тривалості періоду генератора напруги в двійкове число - блок 9, схема збігу «АБО» - блок 10, перша буферна пам'ять двійкових чисел тривалості періоду мережі - блок 11, друга буферна пам'ять двійкових чисел тривалості періоду генератора напруги - блок 12, блок керування пристроєм синхронізації - блок 13, пристрій порівняння двійкових чисел тривалості періодів мережі і генератора напруги - блок 14, вузол включення - блок 15, реверсивний лічильник частоти генератора напруги - блок 16 з вузлом керування - блок 17, задавальний генератор напруги - блок 18, причому вхід блока 1 підключений до мережі, а вихід - до першого входу блока 13 і першого входу блока 6, вихід якого підключений до першого входу блока 4 і першому входу блока 10, вихід блока 4 підключений до першого входу блока 5, вихід якого підключений до першого входу блока 11, а перший вхід блока 7 з'єднаний з виходом генератора напруги, а вихід блока 7 підключений до першого входу блока 8 і другого входу блока 10, вихід якого підключений до другого входу блока 13, перший вихід якого підключений до других входів блоків 5, 6, 7 і 9, вихід блока 8 з'єднаний з першим входом блока 9, вихід якого з'єднаний із блоком 12, до других входів блоків 11 і 12 підключений другий вихід блока 13, виходи блоків 11 і 12 з'єднані з двома входами блока 14, три виходи якого з'єднані з трьома входами блока 17, четвертий вхід якого з'єднаний із третім виходом блока 13, вихід блока 2 з'єднаний із другими входами блоків 4 і 8 і п'ятим входом блока 17, вихід якого підключений до першого входу блока 16, до другого входу якого підключений четвертий вихід блока 13, вихід блока 16 з'єднаний із входом блока 3, вихід якого з'єднаний із входом блока 18, вихід блока 14 з'єднаний з першим входом блока 15, із другим входом якого з'єднаний вихід блока вузла контролю напруги, а вихід блока 15 підключений до генератора напруги 2 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блок 1 виконаний у вигляді мережного безтрансформаторного мостового випрямляча з конденсаторами, що гасять, вихідна напруга якого згладжена фільтром, стабілізована і через резисторний подільник подана на вхід компаратора, що інвертує, на прямий вхід якого подана напруга мережі через симетричний резистивно-дюдний подільник, а вихід компаратора навантажений на випромінювач дюдної оптопари 3 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що кварцовий генератор каліброваних імпульсів виконаний з можливістю генерування імпульсів тривалістю 1 мкс, а блок 2 виконаний з можливістю одержання імпульсів тривалістю 4 мкс 4 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блок З виконаний на базі трьох безконтактних комутаторів і 17 резисторів з можливістю одержання функції керованого безконтактного перемінного резистора 3 кроком 100 Ом 5 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блоки 4 і 8 виконані кожний у вигляді логічних елементів «І» 00 со Ю 57381 6 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що кожні з блоків 5 і 9 виконані у вигляді чотирьох ЛІЧИЛЬНИКІВ І логічних елементів «І» і «АБО» з можливістю підрахунку не менш 1024 каліброваних імпульсів 7 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блок 6 виконаний у вигляді приймача дюдної оптопари, з'єднаного з резистором, загальна точка яких підключена до входів інвертора, вихід якого підключений до двох послідовно включених тригерів, а виходи яких підключені до входів логічного елемента «І» 8 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блок 7 виконаний у вигляді двох послідовно включених тригерів, виходи яких підключені до входів логічного елемента «І» 9 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блок 10 виконаний у вигляді логічного елемента «АБО» 10 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що кожні блоки 11 і 12 виконані на трьох лічильниках з можливістю запису не менш 1024 каліброваних імпульсів 11 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блок 13 містить схему установки в «0» блоків 5-7 і 9, схему дозволу запису в блоки 11 і 12, схему підстроювання частоти блока 17, схему початкової установки частоти блока 16 12 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блок 14 виконаний на трьох мікросхемах порівняння 13 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блок 15 виконаний у вигляді транзистора, у колекторний ланцюг якого обмотка реле зашунтована діодом, а база транзистора підключена до резистивного дільника, навантаженого на елемент «І», на входи якого подані сигнали від пристрою контролю напруги і пристрої порівняння двійкових чисел періодів мережі і генератора напруги 14 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блок 16 виконаний у вигляді двох реверсивних Винахід відноситься до преобразуючої техніки і може бути використай в системах синхронізації пристроїв керування транзисторними генераторами синусоїдальної напруги Відомий цифровий пристрій для імпульснофазового керування (Преобразуюча техніка, збірник, 1977, №7 (37), с 17, мал 2), якій містить датчик початку відліку в кожній фазі, виходи цих датчиків з'єднані з блоками фазового зрушення Недоліком даного пристрою є нестабільність фази імпульсів керування і неможливість роботи даного пристрою з двотактним транзисторним перетворювачем чи транзисторним генератором синусоїдального сигналу з двотактним вихідним каскадом Відомий пристрій для імпульсно-фазового керування перетворювачем (А с СРСР №425296, МПК-3 Н 02 Р 13/16, 1974р), якій містить датчик початку відліку в одній фазі живильного напруги, що задає генератор, виходи генератора, що задає, і синхронізатора підключені до дільника частоти, вихід дільника частоти підключений до розподільника імпульсів, виходи якого призначені для підключення до блоків фазового зрушення Недоліком даного пристрою є недостатня точність, що виявляється при коливаннях частоти мережі, і неможливість роботи даного пристрою з двотактним транзисторним перетворювачем чи транзисторним генератором синусоїдального сигналу з двотактним вихідним каскадом Відомий пристрій для синхронізації з напругою мережі (Ас СРСР №1198687, МПК - 4 Н 02 М 1/08, БИ-46-85р), якій містить дюдний випрямляч, вихід якого через перший резистор приєднаний до першого входу нуль-органа, приєднаного другим входом до середнього виводу резистивного дільника напруги, крайні виводи якого з'єднані з клемами для підключення джерела харчування, а вихід нуль-органа приєднаний до другого резистора, третій резистор і конденсатор, перші виводи яких з'єднані з клемою для підключення джерела харчування, і клеми для підключення тиристора з послідовно з'єднаним навантаженням, при цьому воно постачено діністором і логічною схемою НЕ, причому анод діністора з'єднаний із другими виводами другого резистора і конденсатора, катод ДІНІстора - з анодом тірістора, що керує електрод якого з'єднаний з виходом логічної схеми НЕ і третім резистором, а вхід логічної схеми НЕ з'єднаний з виходом нуль-органа ЛІЧИЛЬНИКІВ 15 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блок 17 виконаний у вигляді двох RS-тригерів, чотирьох логічних елементів «І» і чотирьох логічних елементів «АБО» 16 Пристрій синхронізації генератора з мережею по частоті за п 1, який відрізняється тим, що блок 18 виконаний за схемою задавального генератора, на двох операційних підсилювачах з вихідним транзисторним каскадом Недоліком відомого пристрою є неможливість роботи даного пристрою з двотактним транзисторним перетворювачем чи транзисторним генератором синусоїдального сигналу з двотактним вихідним каскадом, незважаючи на явне достоїнство пристрою - його простоту Найбільш близьким до пристрою, що заявляється, по технічній сутності і результату, якій досягається, і обраним як прототип є «Цифровий пристрій для синхронізації системи керування 57381 перетворювача» (А с СРСР №1150707, МПК - 4 Н 02 М 1/08, БИ-14-85р), якій містить синхронізатор в одній фазі живильного напруги, генератор, що задає, виходи синхронізатора і генератора, що задає, підключені до входів дільника частоти, вихід дільника частоти підключений до розподільника імпульсів, виходи якого призначені для підключення до блоків фазового зрушення, крім того, воно постачено RS-тригером, елементом И, лічильником, цифроаналоговим перетворювачем і імпульсним фільтром, а генератор, що задає, постачений керуючим входом, причому вихід цифроаналогового перетворювача через інформаційний вхід імпульсного фільтра з'єднаний з керуючим входом генератора, що задає, а вхід - з виходом лічильника, рахунковий вхід якого через елемент «Й» з'єднаний з виходом генератора, що задає, і прямим входом RS-тригера, інверсний вихід якого з'єднаний с керуючим входом імпульсного фільтра, a R- і S-входи з'єднані ВІДПОВІДНО З ВИХОДОМ синхронізатора й останнім виходом розподільника імпульсів, об'єднаних з настановним входом лічильника Недоліком прототипу є неможливість роботи даного пристрою з двотактним транзисторним перетворювачем чи транзисторним генератором синусоїдального (чи квазисинусоидального) сигналу з двотактним вихідним каскадом Варто врахувати, що в прототипі синхронізатор по своїй функції є генератором імпульсів з частотою мережі Задачею винаходу є розробка нової схемотехники синхронізатора з досягненням технічного результату - підвищення точності роботи синхронізатора транзисторного генератора синусоїдального (чи квазисинусоидального) сигналу Поставлена задача досягається тим, що в «Пристрої синхронізації генератора з мережею по напрузі і частоті», якій містить синхронізатор живильного напруги, генератор, що задає, дільник частоти, перетворювач, суматор, лічильник, синхронізатор живильного напруги виконаний у вигляді формирувача імпульсів мережі - блок 1, генератор, що задає, виконаний у вигляді кварцового генератора каліброваних імпульсів з дільником частоти, виконаним у вигляді лічильника каліброваних імпульсів кварцового генератора - блок 2, перетворювач виконаний у вигляді безконтактного цифрового перемінного резистора - блок 3, суматор виконаний у вигляді першого суматора тривалості періоду мереж - блок 4, перший лічильник виконаний у вигляді першого перетворювача тривалості періоду мережі в двоичное число - блок 5, крім того, додатково введені перший формирувач тривалості періоду мережі - блок 6, другий формирувач тривалості періоду генератора напруги - блок 7, другий суматор тривалості періоду генератора напруги блок 8, другий лічильник, виконаний у вигляді другого перетворювача тривалості періоду генератора напруги в двоичное число - блок 9, схема збігу «ЧИ» - блок 10, перша буферна пам'ять двоичных чисел тривалості періоду мережі - блок 11, друга буферна пам'ять двоичных чисел тривалості періоду генератора напруги - блок 12, блок керування пристроєм синхронізації - блок 13, пристрій порівняння двоичных чисел тривалості періодів мережі і генератора напруги - блок 14, вузол включення блок 15, реверсивний лічильник частоти генератора напруги - блок 16 з вузлом керування - блок 17, що задає генератор напруги - блок 18, причому вхід блоку 1 підключений до мережі, а вихід - до першого входу блоку 13 і першому входу блоку 6, вихід якого підключений до першого входу блоку 4 і першому входу блоку 10, вихід блоку 4 підключений до першого входу блоку 5, вихід якого підключений до першого входу блоку 11, а перший вхід блоку 7 з'єднаний з виходом генератора напруги, а вихід блоку 7 підключений до першого входу блоку 8 і другому входу блоку 10, вихід якого підключений до другого входу блоку 13, перший вихід якого підключений до других входів блоків 5, б, 7 і 9, вихід блоку 8 з'єднаний з першим входом блоку 9, вихід якого з'єднаний із блоком 12, до других входів блоків 11 і 12 підключений другий вихід блоку 13, виходи блоків 11 і 12 з'єднані з двома входами блоку 14, три виходи якого з'єднані з трьома входами блоку 17, четвертий вхід якого з'єднаний із третім виходом блоку 13, вихід блоку 2 з'єднаний із другими входами блоків 4 і 8 і п'ятим входом блоку 17, вихід якого підключений до першого входу блоку 16, до другого входу якого підключений четвертий вихід блоку 13, вихід блоку 16 з'єднаний із входом блоку 3, вихід якого з'єднаний із входом блоку 18, вихід блоку 14 з'єднаний з першим входом блоку 15, із другим входом якого з'єднаний вихід блоку вузла контролю напруги, а вихід блоку 15 підключений до генератора напруги, крім того, блок 1 виконаний у виді мережного бестрансформаторного мостового випрямляча з конденсаторами, що гасять, вихідна напруга якого згладжено фільтром, стабілізоване і через резисторний дільник поданий на вхід компаратора, що інвертує, на прямий вхід якого подана напруга мережі через симетричний резистивно-дюдний дільник, а вихід компаратора навантажений на випромінювач дюдной оптопари, при цьому кварцовий генератор каліброваних імпульсів виконаний з можливістю генерування імпульсів тривалістю 1 мкс, а блок 2 виконаний з можливістю одержання імпульсів тривалістю 4 мкс, блок 3 виконаний на базі трьох безконтактних комутаторів і 17 резисторів з можливістю одержання функції керованого безконтактного перемінного резистора з кроком ЮООм, а блоки 4 і 8 виконані кожний у виді логічних елементів «І», блоки 5 і 9 виконані кожний у виді чотирьох ЛІЧИЛЬНИКІВ і логічних елементів «І» і «АБО» з можливістю підрахунку не менш 1024 каліброваних імпульсів, блок 6 виконаний у вигляді приймача дюдной оптопари, з'єднаного з резистором, загальна крапка яких підключена до входів інвертора, вихід якого підключений до двох послідовно включених тригерів, а виходи яких підключені до входів логічного елемента «І», блок 7 виконаний у виді двох послідовно включених тригерів, виходи яких підключені до входів логічного елемента «І», блок 10 виконаний у виді логічного елемента «АБО», блоки 11 і 12 виконані кожний на трьох лічильниках з можливістю запису не менш 1024 каліброваних імпульсів, блок 13 містить схему установки в «О» блоків 5 - 7 і 9, схему дозволу запису в блоки 11 і 12, підстроювання частоти блоку 17, початкової установки частоти 57381 8 блоку 16, блок 14 виконаний на трьох мікросхемах реверсивний лічильник частоти генератора порівняння, блок 15 виконаний у вигляді транзиснапруги - блок 16, тора, у колекторний ланцюг якого включена обмовузол керування реверсивним лічильником тка реле, зашунтирована діодом, а база транзисблок 17, тора підключена до резистивного дільника, генератор напруги, що задає - блок 18, навантаженого на елемент «І», на входи якого вхід блоку 1 підключений до мережі, подані сигнали від пристрою контролю напруги і вихід блоку 1 підключений до першого входу пристрої порівняння двоичних чисел періодів меблоку 13 і першому входу блоку режі і генератора напруги, блок 16 виконаний у вихід блоку 6 підключений до першого входу вигляді двох реверсивних ЛІЧИЛЬНИКІВ, блок 17 блоку 4 і першому входу блоку виконаний у вигляди двох RS-тригерів, чотирьох вихід блоку 4 підключений до першого входу логічних елементів «І» і чотирьох логічних елеменблоку 5, вихід блоку 5 підключений до першого тів «АБО», а блок 18 виконаний за схемою генеравходу блоку 11, перший вхід блоку 7 з'єднаний з тора, що задає, на двох операційних підсилювачах виходом генератора напруги, вихід блоку 7 підз вихідним транзисторним каскадом ключений до першого входу блоку 8 і другому входу блоку 10, вихід блоку 10 підключений до другоНовим у «Пристрої синхронізації генератора з го входу блоку 13, перший вихід блоку 13 мережею по частоті» є нова схемотехника побудопідключений до других входів блоків 5, 6, 7 і 9, ви синхронізатора, яка відрізняється, у порівнянні вихід блоку 8 з'єднаний з першим входом блоку 9, з прототипом, можливістю роботи з підвищеною вихід блоку 9 з'єднаний із блоком 12, точністю синхронізатора транзисторного генератора синусоїдального (чи квазисинусоидального) до других входів блоків 11 і 12 підключений сигналу другий вихід блоку 13, виходи блоків 11 і 12 з'єднані з двома входами блоку 14, три виходи якого Істотними ознаками пристрою, що заявляєтьз'єднані з трьома входами блоку 17, четвертий ся, співпадаючими з прототипом, є наступні ознавхід блоку 17 з'єднаний із третім виходом блоку ки 13, вихід блоку 2 з'єднаний із другими входами - синхронізатор живильного напруги, блоків 4 і 8 і п'ятим входом блоку 17, - генератор, що задає, - дільник частоти, вихід блоку 17 підключений до першого входу блоку 16, - перетворювач, - суматор, до другого входу блоку 16 підключений четвертий вихід блоку 13, - лічильник ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу істотними ознаками вихід блоку 16 з'єднаний із входом блоку З, пристрою, що заявляється, є наступні ознаки вихід блоку 3 з'єднаний із входом блоку 18, синхронізатор живильного напруги виконаний вихід блоку 14 з'єднаний з першим входом у виді формирувача імпульсів мережі - блок 1, блоку 15, генератор, що задає, виконаний у вигляді кваз другим входом блоку 15 з'єднаний вихід блорцового генератора каліброваних імпульсів з дільку вузла контролю напруги, ником частоти, виконаним у вигляді лічильника вихід блоку 15 підключений до генератора накаліброваних імпульсів кварцового генератора пруги блок 2, Приватними ВІДМІТНИМИ від прототипу істотними ознаками пристрою, що заявляється, є наступні перетворювач виконаний у вигляді безконтакознаки тного цифрового перемінного резистора - блок З, суматор виконаний у вигляді першого сумато- блок 1 виконаний у вигляді мережного бесра тривалості періоду мережі - блок 4, трансформаторного мостового випрямляча з конденсаторами, що гасять, вихідна напруга якого перший лічильник виконаний у вигляді першозгладжено фільтром, стабілізоване і через резиго перетворювача тривалості періоду мережі в сторный дільник поданий на вхід компаратора, що двоичное число - блок 5, інвертує, на прямий вхід якого подана напруга меперший формирувач тривалості періоду мережі через симетричний резистивно-дюдний дільрежі - блок 6, ник, а вихід компаратора навантажений на випродругий формирувач тривалості періоду генемінювач дюдной оптопари, ратора напруги - блок 7, другий суматор тривалості періоду генератора - блок 2 виконаний з можливістю одержання напруги - блок 8, імпульсів тривалістю 4мкс, причому кварцовий генератор каліброваних імпульсів виконаний з модругий лічильник, виконаний у вигляді другого жливістю генерування імпульсів тривалістю 1мкс, перетворювача тривалості періоду генератора напруги в двоичное число - блок 9, - блок 3 виконаний на базі трьох безконтактних комутаторів і 17 резисторів з можливістю одерсхема збігу «АБО» - блок 10, жання функції керованого безконтактного перемінперша буферна пам'ять двоичних чисел триного резистора з кроком ЮООм, валості періоду мережі - блок друга буферна пам'ять двоичних чисел триваблоки 4 і 8 виконані кожний у вигляді логічних лості періоду генератора напруги - блок 12, елементів «І», блок керування пристроєм синхронізації - блок - блоки 5 і 9 виконані кожний у вигляді чоти13, рьох ЛІЧИЛЬНИКІВ і логічних елементів «І» і «АБО» з можливістю підрахунку не менш 1024 калібровапристрій порівняння двоичных чисел тривалоних імпульсів, сті періодів мережі і генератора напруги - блок 14, вузол включення - блок 15, блок 6 виконаний у виді приймача дюдной оп 57381 10 стабілізоване і через резисторний дільник поданий топари, з єднаного з резистором, загальна крапка на вхід компаратора, що інвертує, на прямий вхід яких підключена до входів інвертора, вихід якого якого подана напруга мережі через симетричний підключений до двох послідовно включених тригерезистивно-дюдний дільник, а вихід компаратора рів, а виходи яких підключені до входів логічного навантажений на випромінювач дюдной оптопари елемента «І», Блок 2 - кварцовий генератор каліброваних імблок 7 виконаний у вигляді двох послідовно пульсів з дільником частоти -виконаний за типовключених тригерів, виходи яких підключені до вою схемою на двох інверторах DD 5-1 і DD 5-2, входів логічного елемента «І», резисторі R8 і кварцовому резонаторі ZQ з можлиблок 10 виконаний у виді логічного елемента вістю генерування імпульсів тривалістю 1мкс, а «АБО», дільник частоти виконаний на двох лічильниках DD блоки П і 12 виконані кожний на трьох лічиль6-1 і DD 6-2, логічному елементі «І» DD 5-3 і інверниках з можливістю запису не менш 1024 каліброторі DD 5-4 з можливістю одержання імпульсів ваних імпульсів, тривалістю 4мкс блок 13 містить схему установки в «О» блоків 5-7 і 9, схему дозволу запису в блоки 11 і 12, підБлок 3 - безконтактний цифровий перемінний строювання частоти блоку 17, початкової установрезистор - виконаний на базі трьох безконтактних ки частоти блоку 16, комутаторів DD 32-DD 34, резисторів R21-R37 з можливістю одержання функції керованого безкоблок 14 виконаний на трьох мікросхемах порінтактного перемінного резистора з кроком ЮООм вняння, блок 15 виконаний у вигляді транзистора, у Блок 4_ - перший суматор тривалості періоду колекторний ланцюг якого включена обмотка реле, мережі - виконаний у вигляді логічного елемента зашунтирована діодом, а база транзистора під«І» DD 7-1 ключена до резистивного дільника, навантаженого Блок 5_ - перший перетворювач тривалості на елемент «І», на входи якого подані сигнали від періоду мережі в двоичное число -виконаний у пристрою контролю напруги і пристрої порівняння вигляді чотирьох ЛІЧИЛЬНИКІВ DD 11-1-DD 12-2, двоичных чисел періодів мережі і генератора налогічного елемента «І» DD1 5-1 і логічного елемепруги, нта «АБО» DD 15-2 з можливістю підрахунку не менш 1024 каліброваних імпульсів блок 1 б виконаний у вигляді двох реверсивних ЛІЧИЛЬНИКІВ, Блок 6 - перший формирувач тривалості періоду мережі - виконаний у вигляді приймача диод8 блок 17 виконаний у вигляді двох RSной оптопари VHS 1, з'єднаного з резистором R6, тригерів, чотирьох логічних елементів «І» і чотизагальна крапка яких підключена до входів інверрьох логічних елементів «АБО», тора DD 1-1, вихід якого підключений до двох поблок 18 виконаний за схемою генератора, що слідовно включених тригерів DD 2-1 і DD 2-2, а задає, на двох операційних підсилювачах з вихівиходи яких підключені до входів логічного елемедним транзисторним каскадом нта «И» DD 4-1 Між ІСТОТНИМИ ознаками винаходу, що заявляється, і технічним результатом, якій досягається, Блок 7 - другий формирувач тривалості перііснує наступний причинно-наслідковий зв'язок оду генератора напруги - виконаний у вигляді двох послідовно включених тригерів DD 3-1 і DD 3-2, Дійсно, ТІЛЬКИ використання усіх ВІДМІТНИХ ІСвиходи яких підключені до входів логічного елемеТОТНИХ ознак винаходу, якій заявляється, дозволяє нта «И» DD 4-2 виконати задачу, поставлену у винаході - розробку нової схемотехники синхронізатора транзисторноБлок 8_ - другий суматор тривалості періоду го генератора синусоїдального (чи квазисинусоигенератора напруги - виконаний у вигляді логічного дального) сигналу, робота якого відрізняється піделемента «И» DD 7-2 вищеною точністю Блок 9 - другий перетворювач тривалості періоду генератора напруги в двоичное число - викоА приватні ІСТОТНІ ознаки лише конкретизують наний у вигляді чотирьох ЛІЧИЛЬНИКІВ DD 13-1 - DD один з можливих варіантів практичної реалізації 14-2, логічного елемента «І» DD 15-3 і логічного пристрою, що заявляється елемента «АБО» DD 15-4 з можливістю підрахунку Сутність пристрою, що заявляється, пояснюне менш 1024 каліброваних імпульсів ється кресленнями На фіг 1 зображена функціональна блок-схема Блок 10 - схема збігу - виконана на логічному пристрою, на фіг 2 зображена принципова електелементі «АБО» DD 7-3 рична схема блоку 1 пристрою, на фіг 3 - те ж, Блок 11 - перша буферна пам'ять двоичних блоку 6 пристрою, на фіг 4 - те ж, установки в «О» чисел тривалості періоду мережі - виконана на блоку 13, на фіг 5 - те ж, блоку 7, на фіг 6 - те ж, трьох лічильниках DD 16 - DD 18 з можливістю блоку 2, на фіг 7 - те ж, блоків 5, 9, 10 і 13, на фіг 8 запису не менш 1024 каліброваних імпульсів -те ж, блоків 5 і 11, на фіг 9 - те ж, блоків 9 і 12, на Блок 12 - друга буферна пам'ять двоични чифіг 10 - те ж, блоків 14 і 15, на фіг 11 - те ж, блоків сел тривалості періоду мережі - виконана на трьох 16 і 17, на фіг 12 - те ж, блоку 3, на фіг 13 - те ж, лічильниках DD16 - DD18 з можливістю запису не блоку 18 менш 1024 каліброваних імпульсів Розглянемо склад і призначення елементів Блок 13 - блок керування пристроєм синхроніпристрою зації - містить схему установки в «О» блоків 5 - 7 і 9, виконану на конденсаторі С 4 і резисторі R7, Блок 1 - формирувач імпульсів мережі - викоінверторах DD 1-1, DD 1-3 і логічному елементі наний у вигляді мережного бестрансформаторного «АБО» DD 1-4, схему дозволу запису в блоки 11 і мостового випрямляча з конденсаторами, що га12, схему підстроювання частоти блоку 17 і схему сять, вихідна напруга якого згладжено фільтром, 11 початкової установки частоти блоку 16 , виконані у виді одновібратора на інверторі DD 8-1, логічному елементі «І» DD 8-2, резисторі R9 і конденсаторі 35, RS-тригері на двох логічних елементах «І» DD 8-3 і DD 8-4, а також логічному елементі «І» DD102, лічильника-дешифратора DD 9 і інвертора DD 10-1 57381 12 Блок 17 - вузол керування реверсивним лічильником - виконаний у вигляді двох RS-тригерів DD 28-1 і DD 28-2, чотирьох логічних елементів «И» DD 26-1 - DD 26-4 і чотирьох логічних елементів «АБО» DD 27-1 - DD 27-4 Блок 18 - генератор напруги, що задає - виконаний за схемою генератора, що задає, на двох операційних підсилювачах DA 2-1 і DA 2-2, резисторах R13-R17 і конденсаторі С6 До виходу генератора, що задає, підключений вихідний транзисторний каскад на транзисторі VT2 і резисторах R18-R20 ноі напруги мережі, тому що С1=С2, і на двосторонній обмежник напруги мережі, що сіметрується відносно «О» синусоїдальної напруги резисторами R1 і R2 .томущо R1=R2 Джерело харчування формирувача симетрично щодо прямокутних імпульсів, сформованих R1, R2, VD6, VD7, відносно «мнимої» нульові шини формирувача на операційному підсилювачі DA1 Штучна середня крапка харчування мікросхеми DA1 створена резисторами R3, R4 і служить для забезпечення роботи DA1 як у режимі посилення, так і в режимі компаратора Напруга, рівна половині напруги джерела харчування надходить на інверсний вхід DA1, на прямий вхід якого надходять прямокутні імпульси, сформовані двостороннім симетричним обмежником Rl, R2, VD6, VD7 На виході компаратора DA1 присутні прямокутні імпульси з амплітудою ~ 26 В відносно « -» джерела харчування Через буферний резистор R5 ці імпульси надходять на світлодюд оптронного перетворювача, що розв'язує напруга мережі - 2 2 0 В перемінного струму з входом формирувача тривалості періоду імпульсів мережі Формирувач тривалості періоду імпульсів мережі зібраний на DD 2 і DD 4-1 Узгодження фотодюда оптронного перетворювача і входу формирувача виконується схемою R6 - навантаження фотодюда, фото діод оптронного перетворювача і DD 1-1, що виконує функцію інвертора, з виходу якого прямокутні імпульси, що відповідають частоті мережі, надходять на вхід перетворювача і на вхід пристрою керування як тактові імпульси Пристрій працює в такий Спосіб Для роботи пристрою синхронізації необхідні прямокутні імпульси, що відповідають частоті мережі і прямокутні імпульси, що відповідають частоті генератора синусоїдального (чи квазисинусоидального) напруги (далі по т е к с т у - ГСН) Перемінна синусоїдальна напруга мережі 220В + 10 % перетвориться в пристрої, що заявляється, у знижену стабілізовану напругу (від ЗВ до 15В), що служить для харчування схемотехники пристрою (умовно не показана) Для гальванічної розв'язки постійних і імпульсних напруг у схемі встановлений оптронний перетворювач VHS 1 типу З ОД 129 А Формирувач прямокутних імпульсів із синусоїдальної напруги мережі зібраний на елементах реактивних баластових опорах - конденсаторах С1 і С2, мостовому випрямлячі VD1-VD4, стабілітроні VD5 і конденсаторі фільтра СЗ, параметричному стабілізаторі VD5 на стабілітроні 2С527А (напруга -27В) Початкова установка формирувача здійснюється через DD 1-4, що працює в режимі негативної логіки, що дозволяє скоротити КІЛЬКІСТЬ елементів схеми При установці DD 2 у нульове (початкове) стан негативний фронт надходить по ланцюзі R1, 34, інвертор DD 1-2, інвертор DD 1-3, вхід логічної «1» DD 1-4, вихід DD 1-4, входи установки в «О» мікросхеми DD 2 Перший тригер DD2-1 включений у режимі розподілу на «2», а другий - у режимі роботи «О»тригера При надходженні першого позитивного фронту прямокутних імпульсів з виходу DD 1-1 на рахунковий вхід тригера DD 2-1, останній переходить у «1» стан, тобто на одиничному виході з'являється «1», що надходить на вхід осередку «І» мікросхеми DD 4-1, на другий вхід якої надходить «1» з нульового виходу DD 2-2, що виходить при установці в «О» формирувача періоду На виході DD 41 з'являється «О» Для оптимального режиму роботи формирувача його напруга харчування повинна бути прямокутна і симетрична, котру одержують за допомогою двостороннього перетворювача (обмежника), виконаного на елементах - С1.С2, R1, R2, VD6, VD7 Наступний позитивний фронт, що надійшов на рахунковий вхід DD 2-1, переводить цей тригер у вихідний стан і записує «1», що надходить на вхід «D» тригера D D 2 - 2 Отже, на інверсному вході цього тригера з'являється «О», а на виході DD 4-1 з'являється «1» Таким чином, на виході DD 4-1 формується негативний імпульс, тривалість якого відповідає тривалості періоду синусоїдальної напруги мережі Аналогічно формується імпульс, рівний по Блок 14 - вузол порівняння двоичных чисел тривалості періодів мережі і генератора напруги виконаний на трьох мікросхемах порівняння DD 22 -DD24 Блок 15 - вузол включення - виконаний у виді транзистора VT1, у колекторний ланцюг якого включена обмотка реле Р 1 , запгунтована діодом VD 8, а база транзистора VT1 підключена до резистивного дільника R11 і R12, навантаженого на елемент «І» DD 25-2, на входи якого подані сигнал від пристрою контролю напруги через інвертор DD 25-1 і сигнал від пристрою порівняння двоичных чисел періодів мережі і генератора напруги DD 24 Блок 16 - реверсивний лічильник частоти генератора напруги - виконаний у вигляді двох реверсивних ЛІЧИЛЬНИКІВ DD ЗО і DD 31 Напруга мережі надходить на реактивний баластовий опір, виконаний у виді конденсаторів С1 і С2, за допомогою яких напруга харчування формирувача сіметрується відносно «О» синусоїдаль 57381 14 13 тривалості періоду перемінної напруги ГСН, зібраелементах - R9, DD 5-1, DD 5-2, DD 6-1, DD 5-3, ний на DD 3 і DD 4-2 Прямокутні імпульси ГСН DD 5-4, DD 5-2 і для стабілізації періоду прохонадходять із тригера DD3 -2 (стабілізатора), що дження служить кварцовий резонатор ZQ 1 з реформує напівперюди у вузлі керування ГСН зонансною частотою ІОООкгц, Т=1мкс Негативні імпульси з виходів DD 4-1 і DD 4-2 Для того, щоб тривалість періоду перевести в надходять у дві адреси частоту в період, тривалістю 20мс (частота 50Гц), повинне вписатися длявиміру з точністю 0,01 Гц - перший - входи інверторів DD 4-4 і DD 4-3, 5000 каліброваних періодів імпульсів заповнення, - другий - на два входи осередку «АБО» тобто тривалість періоду імпульсів заповнення Мікросхема для визначення КІЛЬКОСТІ імпульсів повинна бути дорівнює 20000мкс 5000 = 4мкс, працює в режимі негативної логіки, наявність «О» тобто частота дорівнює 250кгц Це досягається на кожнім із входів обумовлює наявність «1» на розподілом на 4 частоти генератора, що задає, DD виході мікросхеми, що дозволяє пристрою керу5-1, DD 5-2, ZQ1, R9, на мікросхемі DD 6-2 вання починати роботу після того, як сформовані обоє не синхронізованих між собою імпульси Пачки імпульсів, що заповнюють тривалості періодів «ТА» і «ТВ» надходять на лічильники імЧерез інвертор DD 7-4 імпульс, що формуєтьпульсів DD 11, DD 12, DD 15-1, DD 15-2 і DD 13, ся мікросхемою DD 7-3, позитивної полярності, інвертується і надходить у негативній полярності на одновібратор, зібраний на елементах DD 8-1, Цими лічильниками тривалості періодів переR9, 35, DD 8-2, що виділяє задній фронт цього творюються в двоичні числа періодів Ці двоичные імпульсу числа відповідають частотам мережі і ГСН ВІДПОВІДНО Працює одновібратор у такий спосіб імпульс негативної полярності надходить на вхід інвертора Числа, що відображають точність до 0,01 Гц не DD 8-1 і елемента «1-І—II» DD 8-2, з виходу інвертоберуть участь у порівнянні, вони не записуються в ра DD 8-1 імпульс уже позитивної полярності надбуферну пам'ять Це виходи DD 11-1 і DD 12-1 ходить на інтегруючу ланцюг - R9 і 35, що виконує ВІДПОВІДНО, і порівнюються з точністю до 0,1 Гц функцію лінії затримки після підсумовування негаМаксимальне число, що може бути записане в тивного і затриманого позитивного імпульсів, тобто лічильники DD 11-2, DD 12 і DD 13-2, DD 14 ВІДПОпісля позитивного фронту першого і негативного ВІДНО дорівнює 1024 фронту затриманого на виході DD 8-2, з'являється У вихідний стан лічильники встановлюються імпульс негативної полярності, тривалість якого загальним сигналом «Установка О» із пристрою визначена часом затримки лінії R9, С5 керування Цей імпульс надходить на «S» вхід RSПісля перетворення лічильниками періоду в тригера, виконаного на елементах DD 8-3 і DD 8-4, двоичне число, що відповідає частоті і переводить його в стан «1» Ця одиниця дозвоЦе число по імпульсі «Запис» пристрою керуляє проходження тактових імпульсів з частотою вання перезаписується з лічильника в буферну мережі на рахунковий вхід лічильникапам'ять DD 16, DD 17, DD 18 і DD 19, DD 20, DD 21 дешифратора DD 9 3 другої тимчасової позиції ВІДПОВІДНО DD 9 виходить керуючий сигнал «запис», з четверЦі числа порівнюються за принципом «більше тої тимчасової позиції вихід керуючий сигнал «Під- дорівнює - менше» на мікросхемах DD 22, DD 23, строювання f », з останньої тимчасової позиції DD24 виходить керуючий сигнал «Установка в 0» усієї Привласнимо значення число А - період просхеми, тривалість якого відповідає наскрізній тимходження імпульсів з частотою мережі, число В часовій затримці в перерахунковій схемі і дешифперіод проходження імпульсів з частотою ГСН раторі мікросхеми тому, що цим сигналом вона Якщо ТА > ТВ, T o f B > f A встановлює в «О» сам себе (вихід 11 мікросхеми Якщо ТА < ТВ, T o f B Ucera По ланцюзі 11 і 15 висновків DD 9, DD 10-1 ін2 - наявність U мережі вертор, другий вхід DD 1-4 встановлюються в поПри розходженні на входах 5 і 6 DD 25-2 одичаткове «О» стан формирователи тривалості періниць, на його виході буде «О», що відкриває через оду, потім цикл повторюється знову дільник R11 і R12, транзистор VT1, реле Р1, що своїми контактами включає пристрій, що включає Як було зазначено раніше, імпульси тривалосвихід ГСН на рівнобіжну роботу з мережею, і ГСН ті періодів надходять по двох адресах і шлях друвіддає енергію в мережу гої адреси описаний вище Розглянемо тепер перший шлях 3 інверторів При відсутності одного із сигналів, генератор DD 4-3 і DD 4-4 імпульси надходять на входи сувідключається від мережі маторів DD7-1 і DD7-2, на другі входи яких надхоЯкщо періоди, а, отже, і частоти генератора і дять імпульси з генератора каліброваних періодів мережі не рівні, то сигнал рівності частот на виході імпульсів При наявності «1» на 1 і 6 входах DD 7-1 мікросхем порівняння дорівнює «О», а «1» є приі DD 7-2 ВІДПОВІДНО на їхніх виходах з'являються сутнім на одному з виходів « > » чи « fA, fB = fA, fB fA, f В = fA, fB fA імпульс «Підвідповідає ЗМІНІ частоти генератора, що задає, у строювання f» через DD 26-3, інвертор DD 27-3, перерахуванні на f = 50Гц на 0,1 Гц через DD 26-3 і DD 27-1 надходять на S-входи RSтригерів DD 28-1, DD 28-26, установивши на пряДля того, щоб одержати на виході ГСН квазимих виходах цих тригерів одиничні значення, одсинусоидальный сигнал (квазисинусоидальную ночасно подавши на реверсивний лічильник DD форму напруги), частота генератора, що задає, ЗО, DD 31 імпульси підстроювання частоти f через обрана рівної 1800Гц, тому що квазисинусоидальDD 26-4 і одиницю на реверсивний вхід, що змуный сигнал розбитий на 20 тимчасових позицій, шує лічильник працювати на підсумовування і чиотже, 50Гц х 20 = 1000Гц сло на його виході збільшується Генератор, що задає, ГСН зібраний за схемою функціонального генератора на мікросхемі DA2, у Це буде відбуватися доти, поки частоти не зріякої в одному корпусі розташовані два операційвняються, тобто поки на виході fB = fA не з'явиться них підсилювачі, а також на елементах R13-R17, «1», що перекидає в «О» стан DD 28-2 і припиняє С6, Для узгодження біполярного виходу генератодоступ імпульсів рахунка на вхід реверсивного ра перетворювача, що задає, з однополярним лічильника входом перетворювача, служить транзистор VT2 При надходженні сигналу fB 7-і і до DO7-2 «імпульси ПІДСТРОЙКІ f » Фіг. б DD4-4 «ТАя DB7-I DD7-2 «ТВ» DD9 BB7-3 HO7-4 С N _ ст 1 2 4 S «Запне А і В» 21 22 57381 D 1D1I до DB22 Фіг. 8 С СИ I N R S DD15-3 D1 D4 S Е 2 4 Г 9 д«0О24 10 23 24 57381 + 1V 5 я Початкова уетявпвка f = 50 Ги» . до DB33 и Пщсграйк» f » 25 57381 26 R2 3 R3 2 E35 1 sw 2 4 ___ __ s Комп'ютерна верстка О Кураєв I 2 4 5 L—| V Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна