Формувач імпульсів управління, синхронізованих з мережею

Реферат: UA 83613 U UA 83613 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області електротехніки, зокрема до пристроїв перетворення параметрів електричної енергії, і може бути використана при створенні джерел вторинного електроживлення. Відомі різні вирішення схемотехнік джерел вторинного електроживлення, наприклад: - "Імпульсний стабілізатор постійної напруги" (а.с. СРСР № 851370, МПК-3 G 05 F 1/56, Η 02 Μ 3/335, БВ-28-81 p.); - "Імпульсний стабілізатор постійної напруги" (а.с. СРСР № 1067486, МПК-3 G 05 F 1/56, БІ2-84 p.); - "Імпульсний стабілізатор постійної напруги" (Патент України № 54292 А, МПК-7 G 05 F 1/56, бюл. № 2, 2003 p.). Недоліком відомих пристроїв є їх складна схемотехніка. Найбільш близьким по технічній суті і результату, який досягається, і вибраним як прототип є "Пристрій управління імпульсним стабілізатором" (Патент України № 63727 А, МПК - 7 G 05 F 1/56, Η 02 Μ 3/335, Η 02 Μ 7/00, бюл. № 1, 2004 p.), що містить задавальний генератор, виконаний у вигляді функціонального генератора, що включає генератор трикутних імпульсів, реалізований по схемі інтегратора, і синхронізований з ним генератор прямокутних імпульсів, реалізований по схемі компаратора, формувач імпульсів, що включає тригер і схему збігу, перетворювач зворотного зв'язку, перетворювач зворотного зв'язку виконаний на компараторі, інверсний вхід якого сполучений з виходом генератора трикутних імпульсів, а прямий вхід сполучений через перемикач з напругою мережі або з виходом випрямляча напруги зворотного зв'язку, що включає діодний міст, дросель і згладжуючий конденсатор, а вихід компаратора сполучений з першими входами логічних елементів схеми збігу, на другі входи яких надходить напруга, що управляє, з виходу блока струмового захисту, причому вказані входи логічних елементів схеми збігу через перемикач сполучені з параметричним стабілізатором, а треті входи логічних елементів схеми збігу сполучені з виходом тригера формувача імпульсів, причому виходи логічних елементів схеми збігу сполучені з входами попереднього підсилювача імпульсного стабілізатора. Недоліком прототипу є його складна схемотехніка. Задачею корисної моделі є розробка нової схемотехніки формувача імпульсів управління, синхронізованих з мережею з досягненням технічного результату - спрощення пристрою і підвищення надійності роботи. Поставлена задача виконується тим, що в "Формувачі імпульсів управління, синхронізованих з мережею", що включає задавальний генератор прямокутних імпульсів, формувач імпульсів, задавальний генератор прямокутних імпульсів виконаний у вигляді компаратора, а формувач імпульсів містить формувачі переднього фронту негативної і позитивної півхвилі, крім того, компаратор виконаний на операційному підсилювачі, а кожен з формувачів переднього фронту негативної і позитивної півхвилі містить інтегратор, суматор і інтегральні логічні елементи. Суттєвими ознаками пристрою, що заявляється, співпадаючими з прототипом, є наступні ознаки: - задавальний генератор прямокутних імпульсів; - формувач імпульсів. Відмітними від прототипу суттєвими ознаками пристрою, що заявляється, є наступні ознаки: - задавальний генератор прямокутних імпульсів виконаний у вигляді компаратора; - формувач імпульсів містить формувачі переднього фронту негативної і позитивної півхвилі. Приватними відмітними від прототипу суттєвими ознаками пристрою, що заявляється, є наступні ознаки: - компаратор виконаний на операційному підсилювачі; - кожен з формувачів переднього фронту негативної і позитивної півхвилі містить інтегратор, суматор і інтегральні логічні елементи. Між суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, який досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Дійсно, нова схемотехніка пропонованого пристрою в порівнянні з прототипом дозволяє значно спростити пристрій і, за рахунок цього, підвищити надійність його роботи і понизити матеріальні витрати при тиражуванні даного пристрою. Проведений заявником аналіз рівня техніки, який включає пошук за патентними і науковотехнічними джерелами інформації, з виявленням джерел, що містять інформацію про аналоги технічного рішення, що заявляється, дозволяє встановити, що заявником не виявлені повні аналоги, які характеризуються всією сукупністю ознак, ідентичних усім суттєвим ознакам заявленого пристрою, вказаних у формулі корисної моделі. 1 UA 83613 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Тому можна стверджувати, що корисна модель, що заявляється, відповідає умові патентоспроможності по критерію "новизна". Крім того, дана корисна модель промислово застосовна, тому що технічне рішення, що заявляється, можна використовувати при розробці і виготовленні джерел вторинного електроживлення. На кресл. зображена принципова електрична схема пристрою, що заявляється. Формувач імпульсів управління, синхронізованих з мережею, включає задавальний генератор прямокутних імпульсів, формувач імпульсів, при цьому задавальний генератор прямокутних імпульсів виконаний у вигляді компаратора, а формувач імпульсів містить формувачі переднього фронту негативної і позитивної півхвилі. Крім того, компаратор виконаний на операційному підсилювачі, а кожен з формувачів переднього фронту негативної і позитивної півхвилі містить інтегратор, суматор і інтегральні логічні елементи. Мережева напруга живлення надходить на вхід пристрою, що заявляється. На елементах С1, С2, С3; VD1-VD4, VD5 зібрано безтрансформаторне симетричне джерело живлення, резистори R3, R4 призначені для створення штучної середньої точки джерела живлення. На елементах R1, R2, VD6, VD7 зібраний двосторонній обмежувач мережевої напруги. Мережева напруга з виходу безтрансформаторного симетричного джерела живлення надходить на обмежувач рівня, виконаний на діодах VD6, VD7 і, за рахунок прямого падіння напруги на цих діодах, обмежується до рівня 0,7 В. Ця напруга - 0,7 В - подається на входи операційного підсилювача DA1, включеного в режимі компаратора, який перетворить напругу 0,7 В в прямокутну напругу, - меандр - без зрушення фази початкової напруги. Компаратор на DA1 включений в інверсному режимі, тому його вихідна напруга інверсна щодо початкової (мережевої) напруги. Для гальванічної розв'язки від мережі схема пристрою, що заявляється, містить оптрон ЗОТ101Б, при цьому складений транзистор оптопари інвертує напругу прямокутної форми і тепер вона співпадає по фазі з синусоїдальною напругою мережі змінного струму. Для симісторів, встановлених в схемі плавного включення навантаження, оптимальним варіантом управління кутом відсікання служить управління короткими імпульсами σ > 5мкс і бажано, щоб позитивна півхвиля - позитивними імпульсами і негативна півхвиля - негативними імпульсами. На мікросхемах DD1 і DD2 зібрані формувачі переднього фронту негативної (DD1) і позитивної півхвилі (DD2). DD1-1 формує і інвертує імпульси після складеного транзистора оптопари. DD2-1 інвертує. Виділення переднього фронту негативної півхвилі здійснюється на DD1-2 і DD1-3, створюючих схему першого одновібратора, при цьому на елементах R23 і С4 зібрана лінія затримки, а елемент DD1-3 виконує роль першого суматора - сума алгебри прямого і затриманого інверсного і є передній фронт вхідного негативного імпульсу. Виділення переднього фронту позитивної півхвилі здійснюється на DD2-2 і DD2-3, створюючих схему другого одновібратора, при цьому на елементах R23 і С4 зібрана лінія затримки, а елемент DD2-3 виконує роль другого суматора - сума алгебри прямого і затриманого інверсного і є передній фронт вхідного позитивного імпульсу. Елементи DD1-4, DD2-4 інвертують виділений передній фронт. На підставі всього вищевикладеного можна зробити висновок, що задача, поставлена в даній корисній моделі, - розробка нової схемотехніки формувача імпульсів управління, синхронізованих з мережею, - виконана з досягненням технічного результату - спрощення схемотехніки пристрою. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Формувач імпульсів управління, синхронізованих з мережею, що включає задавальний генератор прямокутних імпульсів, формувач імпульсів, який відрізняється тим, що задавальний генератор прямокутних імпульсів виконаний у вигляді компаратора, а формувач імпульсів містить формувачі переднього фронту негативної і позитивної півхвилі. 2. Формувач за п. 1, який відрізняється тим, що компаратор виконаний на операційному підсилювачі. 3. Формувач за п. 1, який відрізняється тим, що кожен з формувачів переднього фронту негативної і позитивної півхвилі містить інтегратор, суматор і інтегральні логічні елементи. 2 UA 83613 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3