Перетворювач постійної напруги фотоелектричних модулів у змінну напругу

Перетворювач постійної напруги фотоелектричних модулів у змінну напругу, що містить фазообертач, який відрізняється тим, що містить перетворювач синусоїдальної напруги (ПСН) мережі змінного струму в напругу прямокутної форми, вхід якого підключений до мережі змінного струму, а вихід з'єднаний із входом узгоджуваного підсилювача (УП), вихід якого підключений до першого входу фазообертача (ФО) і входу першого формувача каліброваних імпульсів (ФКІ-1), при цьому вихід ФО з'єднаний з першим входом першого блока першого комутатора (КП-1), вихід якого з'єднаний із входом функціонального генератора (ФГ), перший вихід якого по ланцюгу першого зворотного зв'язку з'єднаний із другим входом КП-1, при цьому вихід ФГ по ланцюгу другого зворотного зв'язку з'єднаний із другим входом ФО, крім того, вихід ФГ навантажений на резисторно-діодну оптопару, діод якої по ланцюгу третього зворотного зв'язку з'єднаний із входом вимикача синхронізації з гистерезисом (ВСГ) і виходом вузла порівняння (ВзП), перший вхід якого з'єднаний з виходом першого перетворювача частота-напруга (ПЧН-1), вхід якого з'єднаний з виходом другого формувача U 2 (11) 1 3 18620 4 рмонік. При цьому для одержання напруги синусоширотно-імпульсний модулятор імпульсного стабіїдальної форми, близької до ідеальної, необхідні лізатора напруги, формувач модульованих імпудодаткові пристрої, що перетворять форму синульсів керування імпульсного стабілізатора напрусоїдальної напруги. ги, пристрій токового захисту імпульсного Відомим є «Інвертор зі ступінчастою, близькою стабілізатора напруги, а двотактні вихідні інвертодо синусоїди, формою кривої вихідної напруги» ри виконані у вигляді перетворювача з вихідним [А.с. СРСР №565365, МПК 2Н02М7/537, Бюл. 26 трансформатором і з пристроєм керування перет1977р.], що містить основний перетворюючий осеворювачем, крім того, уведені попередній підсиредок із прямокутною вихідною напругою і декілька лювач потужності імпульсного стабілізатора надодаткових перетворюючих осередків, що формупруги, перший випрямляч напруги живлення ють ступінчасту напругу для добудування синусоїперетворювача, підсилювач потужності імпульсноди через підсумовуючий пристрій, з'єднаний посліго стабілізатора напруги, другий випрямляч напрудовно з виходом основного осередку, при цьому ги живлення перетворювача, пристрій контролю основний осередок виконаний на тиристорах, а напруги і параметричний стабілізатор напруги, додаткові - на транзисторах, причому сумарна причому пристрій містить шість двотактних вихідвихідна напруга додаткових осередків на початку і них інверторів, виходи яких підключені до одного наприкінці кожного напівперіоду вихідної напруги вихідного трансформатора. інвертора обрана більшою від напруги живлення Недоліком відомого пристрою є високий рівень інвертора, крім того, основний осередок виконаний напруги вищих гармонік, що генеруються інвертоза напівмостовою схемою, а вихід її шунтований ром через ступінчастість форми вихідної напруги. двома з'єднаними паралельно тиристорами. При цьому для одержання напруги синусоїдальної Недоліком відомого пристрою є високий рівень форми, близької до ідеальної, необхідні додаткові напруги вищих гармонік, що генеруються інвертопристрої, що перетворять форму синусоїдальної ром через ступінчатість форми вихідної напруги. напруги. Крім того, недоліком відомого пристрою є При цьому для одержання напруги синусоїдальної наявність додаткових вихідних трансформаторів, форми, близької до ідеальної, необхідні додаткові що погіршує масо-габаритні показники пристрою. пристрої, які перетворять форму синусоїдальної Відомим є «Генератор синусоїдальної напруги, напруги. синхронізований з мережею перемінного струму» Відомим є «Перетворювач постійної напруги в [Патент України № 57401А, МПК 7 Н02М7/48. Бюл. перемінну квазісинусоїдальну ступінчасту напру6/2003р.]. обраний найближчим аналогом, що місгу» [Авт. св. СРСР №1464274, МПК 4Н02М7/5395. тить еталонний генератор, автономний інвертор, Бюл. 9, 1989р.]. який містить основний двотактний перемикач, блок збігу, інтегратор, тригер, причому інвертор, ряд додаткових двотактних інверторів з еталонний генератор виконаний у вигляді генеравихідними трансформаторами і блок керування, тора нормованих імпульсів, автономний інвертор причому вхідні виводи кожного додаткового двотавиконаний у вигляді генератора синусоїдальної ктного інвертора з'єднані з вхідними виводами, напруги з імпульсним стабілізатором постійної вторинні обмотки вихідних трансформаторів доданапруги, перемикач виконаний у вигляді першого ткових двотактних інверторів з'єднані послідовно і суматора, який виділяє різницеву частоту мережі і включені між одним із вхідних виводів перетворюгенератора синусоїдальної напруги, блок збігу вивача й однойменним по полярності вхідним вивоконаний у вигляді другого суматора, який підсумодом основного двотактного інвертора, другий вхідвує рівність частот і рівень напруг генератора синий вивод якого з'єднаний безпосередньо з іншим нусоїдальної напруги і мережі, інтегратор вхідним виводом перетворювача, причому ланцювиконаний у вигляді лічильника нормованих імпуги керування додаткових двотактних інверторів льсів з дешифратором тривалості періоду прохоз'єднані з відповідними виходами блоку керування, дження імпульсів різниці частот мережі і генератощо формує сигнали типу функцій Уолша з номера синусоїдальної напруги, тригер виконаний у ром рівним 4і, де і=1, 2, 3,... номер для відповідновигляді тригера керування включенням виходу го додаткового двотактного інвертора. генератора синусоїдальної напруги в мережу, фоНедоліком відомого пристрою є високий рівень рмувач імпульсів установки в нуль, вузол контронапруги вищих гармонік, що генеруються інвертолю напруг мережі і генератора синусоїдальної наром через ступінчастість форми вихідної напруги. пруги, релейно-транзисторний вузол, на входи При цьому для одержання напруги синусоїдальної першого суматора надходять напруги мережі і геформи, близької до ідеальної, необхідні додаткові нератора синусоїдальної напруги, вихід першого пристрої, що перетворять форму синусоїдальної суматора з'єднаний із входом формувача імпульнапруги. Крім того, недоліком відомого пристрою є сів, вихід формувача імпульсів підключений до наявність додаткових вихідних трансформаторів, входу установки в нуль лічильника нормованих що погіршує масо-габаритні- показники пристрою. імпульсів, на рахунковий вхід лічильника нормоваВідомим є «Інвертор квазісинусоїдальної наних імпульсів надходять імпульси з виходу генерапруги» [Патент України №57451А, МПК 7 тора нормованих імпульсів, вихід лічильника норН02М7/5395, Бюл. 6/2002р.], який містить вихідний мованих імпульсів з'єднаний із входом трансформатор, блок керування, двотактні вихідні дешифратора, вихід дешифратора з'єднаний з Sінвертори, ланцюги керування якими з'єднані з входом тригера керування, R-вхід тригера керувідповідними виходами блоку керування, блок кевання з'єднаний з виходом формувача імпульсів, рування містить генератор імпульсного стабілізавихід тригера керування з'єднаний з першим вхотора напруги, що задає, пристрій керування вихіддом другого суматора, другий вхід другого суматоним каскадом імпульсного стабілізатора напруги, ра з'єднаний з виходом вузла контролю різниці 5 18620 6 напруг генератора синусоїдальної напруги і меревача, виходи двох попередніх двотранзисторних жі, на входи вузла контролю різниці напруг надхопідсилювачів навантажені на бази силових трандять випрямлені і відфільтровані напруги мережі і зисторів двотактного двотранзисторного регульогенератора синусоїдальної напруги, вихід другого ваного перетворювача, схема керування стабілізасуматора з'єднаний із входом релейнотора живиться від вхідного параметричного транзисторного вузла, вихід релейностабілізатора, вихідний випрямляч виконаний за транзисторного вузла з'єднаний з мережею і вихомостовою схемою, вихідний фільтр виконаний за дом генератора синусоїдального сигналу, крім схемою LC-фільтра зі штучною нульовою точкою, того, генератор синусоїдальної напруги містить вхідний параметричний стабілізатор виконаний за квадратурний генератор синусоїдальних коливань, схемою зі штучною нульовою точкою, лічильник що складається з двох операційних підсилювачів, нормованих імпульсів і дешифратор тривалості охоплених загальним зворотним зв'язком, на перперіоду проходження імпульсів різниці частот мешому операційному підсилювачі реалізований рережі і генератора синусоїдальної напруги виконані гульований фазообертач, а на другому - інвертор, з можливістю підрахунку не менше 5000 нормовавихід інвертора з'єднаний із входом фазообертача них імпульсів, генератор нормованих імпульсів зворотним зв'язком, що складається з послідовно виконаний з можливістю генерування нормованих включених конденсатора і резистора, вихід фазоімпульсів тривалістю 2мс, на входи першого сумаобертача підключений до кола стабілізації амплітора надходять напруги мережі і генератора синутуди синусоїдального сигналу, який складається з соїдальної напруги, перший суматор виконаний у емітерного транзисторного повторювача, наванвигляді трьохобмоткового підсумовуючого транстаженням якого служать послідовно з'єднані ламформатора, вхідні обмотки якого з'єднані з мерепи розжарювання і підстроювальний резистор, жею і генератором синусоїдальної напруги, а вихіякий виконує функцію регулятора амплітуди вихіддна обмотка з'єднана з першим мостовим ного сигналу, вихід фазообертача підключений до випрямлячем, вихід першого мостового випрямлявходу пристрою синхронізації частоти і фази генеча з'єднаний з конденсатором, до виводів якого ратора, вихід пристрою синхронізації підключений підключений індикатор «нульових биттів», індикадо входу парафазного підсилювача потужності, тор «нульових биттів» виконаний у вигляді посліпарафазний підсилювач потужності складається з довно з'єднаних першого світлодіода і струмообфазоінверсного каскаду попереднього підсилювамежувального резистора, точка з'єднання першого ча, навантаженням якого є парафазний підсилюсвітлодіода і струмообмежувального резистора вач потужності, реалізований на складених транпідключена до прямого входу першого компаратозисторах за схемою півмостового інвертора на ра, вхід, що інвертує, якого підключений до резистранзисторах різної провідності, вихідному багатотивного дільника випрямленої і стабілізованої сітобмотковому трансформаторі і двох конденсатокової напруги, формувач імпульсів виконаний на рах, коло стабілізації амплітуди синусоїдального цифрових мікросхемах у вигляді першого інвертосигналу містить три послідовно з'єднаних лампи ра, вихід першого інвертора навантажений на корозжарювання, імпульсний стабілізатор постійної ло, що диференціює, з послідовно включених коннапруги містить двотактний двотранзисторний денсатора і резистора, загальна точка регульований перетворювач із силовим трансфоконденсатора і резистора підключена до входу рматором, вихідні випрямляч і фільтр, генератор, другого інвертора, вихід другого інвертора підклющо задає, і формувач імпульсів, широтночений до входу установки в нуль лічильника норімпульсний модулятор, перетворювач зворотного мованих імпульсів і до входу третього інвертора, зв'язку, генератор, що задає, виконаний у вигляді вихід третього інвертора з'єднаний з першим вхофункціонального генератора, який включає генедом схеми збігу на логічному елементі «1», другий ратор трикутних імпульсів, виконаний за схемою вхід схеми збігу з'єднаний з виходом дешифратоінтегратора, і синхронізований з ним генератор ра, вузол контролю різниці напруг виконаний у прямокутних імпульсів, виконаний за схемою комвигляді другого мостового випрямляча, вхід другопаратора, формувач імпульсів виконаний за схего мостового випрямляча підключений до генерамою фазоінвертора на цифрових мікросхемах, тора синусоїдальної напруги, вихід другого мостоширотно-імпульсний модулятор виконаний на опевого випрямляча навантажений на конденсатор і раційному підсилювачі, перетворювач зворотного резистивний дільник, середня точка резистивного зв'язку включає оптоелектронний перетворювач дільника підключена до прямого входу другого вихідного сигналу стабілізатора, транзисторний компаратора, вхід другого компаратора, що інверемітерний повторювач і підсилювач зворотного тує, з'єднаний з резистивным дільником, резистизв'язку на операційному підсилювачі, вихід генеравный дільник підключений до виводів конденсатотора трикутних сигналів з'єднаний з першим вхора і виходу третього мостового випрямляча, вхід дом генератора прямокутних імпульсів і з першим третього мостового випрямляча підключений до входом широтно-імпульсного модулятора, вихід напруги мережі, другий суматор виконаний у вигенератора прямокутних імпульсів підключений до гляді схеми збігу на логічному елементі «1», рерахункового входу тригера фазоінвертора, вихід лейно-транзисторний вузол виконаний у вигляді перетворювача зворотного зв'язку підключений до транзистора, у колекторне коло транзистора через другого входу широтно-імпульсного модулятора, перемикач режиму включена обмотка реле, обмовихід широтно-імпульсного модулятора підключетка реле зашунтована діодом, у колекторне коло ний до входів логічних елементів фазоінвертора, транзистора включений індикатор підключення два виходи фазоінвертора підключені до двох генератора синусоїдальної напруги до мережі, входів попереднього двотранзисторного підсилюіндикатор підключення виконаний у вигляді послі 7 18620 8 довно з'єднаних другого світлодіода і струмообКП-2, другий, третій і четвертий входи якого з'єдмежувального резистора, формувач імпульсів, нані із другим, третім і четвертим виходами ПК, а лічильник і генератор нормованих імпульсів, детакож вихід ПНСФ з'єднаний з входом другого шифратор, тригер керування і другий суматор блоку КП-2, вихід якого з'єднаний із входом підсиоб'єднані в блок логічної обробки сигналу. лювача потужності (ПіП), вихід якого з'єднаний із Недоліком відомого пристрою є висока складвходом ключа (Кл), вихід якого з'єднаний з мереність пристрою, що знижує його функціональну жею перемінної напруги, крім того, пристрій міснадійність. тить імпульсний стабілізатор напруги (ІСН), вхід У проаналізованій автором і заявником патенякого підключений до нетрадиційних джерел живтній документації і спеціальній літературі, що столення, а вихід підключений до шин живлення присується генераторів синусоїдальної напруги, не строю, при цьому пристрій постачений двома сигописаний перетворювач постійної напруги фотоеналізаторами «Мережа відключена» і лектричних модулів у перемінну напругу, що заяв«Синхронізація». ляється автором і заявником в заявленій корисній Суть корисної моделі полягає в тому, що за моделі. допомогою пристрою, що заявляється. одержують Технічною задачею корисної моделі є розробімпульси з частотою мережі перемінного струму, ка нової схемотехніки перетворювача постійної що подають на фазообертач для узгодження по напруги фотоелектричних модулів у перемінну фазі напруги мережі і прямокутної напруги присинусоїдальну напругу з досягненням технічного строю, синхронізованого по фазі і частоті з напрурезультату - підвищення якості перетворення і гою мережі, крім того, формують калібровані імпуспрощення пристрою. льси, що не залежать від частоти проходження Поставлена технічна задача вирішується тим, імпульсів генератора й імпульсів мережі перемінщо перетворювач постійної напруги фотоелектриного струму, а потім перетворюють їх у напруги, чних модулів у перемінну напругу, що містить фапропорційні частотам каліброваних імпульсів, далі зообертач, згідно корисній моделі, містить перетці напруги порівнюють і результуючою керуючою ворювач синусоїдальної напруги (ПСН) мережі напругою корегують частоту функціонального геперемінного струму в напругу прямокутної форми, нератора, керують вимикачем синхронізації з гисвхід якого підключений до мережі перемінного терезисом і підсилювачем потужності. струму, а вихід з'єднаний із входом узгоджувачого Суттєвими відмітними ознаками пристрою, що підсилювача (УП), вихід якого підключений до заявляється, є наступні ознаки: першого входу фазообертача (ФО) і входу першо- перетворювач синусоїдальної напруги (ПСН) го формувача каліброваних імпульсів (ФКІ-1), при мережі перемінного струму в напругу прямокутної цьому вихід ФО з'єднаний з першим входом перформи; шого блоку першого комутатора (КП-1), вихід якого - узгоджувальний підсилювач (УП); з'єднаний із входом функціонального генератора - функціональний генератор (ФГ); (ФГ), перший вихід якого по ланцюгу першого зво- перший формувач каліброваних імпульсів ротного зв'язку з'єднаний із другим входом КП-1, (ФКІ-1); при цьому вихід ФГ по ланцюгу другого зворотного - другий формувач каліброваних імпульсів зв'язку з'єднаний із другим входом ФО, крім того, (ФКІ-2); вихід ФГ навантажений на резисторно-діодну оп- перший комутатор (КП-1); топару, діод якої по ланцюгу третього зворотного - другий комутатор (КП-2); зв'язку з'єднаний із входом вимикача синхронізації - вимикач синхронізації з гистерезисом (ВСГ); з гистерезисом (ВСГ) і виходом вузла порівняння - вузол порівняння (ВзП); (ВзП), перший вхід якого з'єднаний з виходом - перший перетворювач частота-напруга першого перетворювача частота-напруга (ПЧН-1), (ПЧН-1); вхід якого з'єднаний з виходом другого формувача - другий перетворювач частота-напруга каліброваних імпульсів (ФКІ-2), а другий вхід ВзП (ПЧН-2); з'єднаний з виходом другого блоку другого комута- підсилювач-погоджувач (ПП); тора (КП-2), при цьому третій вихід ФГ по ланцюгу - перший перетворювач напруги синусоїдальтретього зворотного зв'язку з'єднаний з першим ної форми (ПН-1); входом підсилювача-погоджувача (ПП), вихід якого - другий перетворювач напруги синусоїдальної з'єднаний з входом першого перетворювача наформи (ПН-2); пруги (ПН-1) та з першим входом другого блоку - підсилювач потужності (ПіП); КП-1, другий і третій входи якого з'єднані з другим і - підсилювач напруги синусоїдальної форми третім входами ПП, крім того, перші виходи ВСГ (ПНСФ); з'єднані з першим і другим блоками КП-1 і з пер- ключ (Кл); шим блоком КП-2, а другий вихід ВСГ з'єднаний з - імпульсний стабілізатор напруги (ІСН); першим і другим блоками КП-1, при цьому вихід - вхід ПСН, підключений до мережі перемінноПН-1 з'єднаний із входом підсилювача напруги го струму: синусоїдальної форми (ПНСФ), вихід якого з'єдна- вихід ПСН, з'єднаний із входом УП; ний із входом другого перетворювача напруги си- вихід УП, підключений до першого входу ФО і нусоїдальної форми (ПН-2), вихід якого з'єднаний входу ФКІ-1: із входом ФКІ-2, а вихід ФКІ-1 з'єднаний із входом - вихід ФО, з'єднаний з першим входом першодругого перетворювача частота-напруга (ПЧН-2), го блоку КП-1; перший вихід якого з'єднаний із входом пристрою - вихід КП-1, з'єднаний із входом ФГ; керування (ПК) і з першим входом першого блоку - перший вихід ФГ по ланцюгу першого зворо 9 18620 10 тного зв'язку, з'єднаний із другий входом КП-1; На Фіг.1 показана функціональна схема при- вихід ФГ по ланцюгу другого зворотного зв'ястрою, що заявляється, а на Фіг.2 і Фіг.3 показана зку, з'єднаний із другим входом ФО; його принципова електрична схема. - вихід ФГ, навантажений на резисторноСклад функціональної схеми пристрою. діодну оптопару; ПСН - перетворювач синусоїдальної напруги - діод резисторно-діодної оптопари по ланцюгу мережі 220В, 50Гц у напругу прямокутної форми третього зворотного зв'язку, з'єднаний із входом частотою 50Гц і максимальною амплітудою 27В. ВСГ і виходом ВзП; ОЕП - опто-електроний перетворювач «світ- перший вхід ВзП, з'єднаний з виходом ПЧН-1; лодіод-фотодіод» для гальванічної розв'язки ме- вхід ПЧН-1, з'єднаний з виходом ФКІ-2; режі і джерела живлення приладу, відповідно і - другий вхід ВзП, з'єднаний з виходом другого входу приладу. блоку КП-2; УП - узгоджувальний підсилювач, який слу- третій вихід ФГ по ланцюгу третього зворотжить для узгодження багатоомного виходу ОЕП з ного зв'язку, з'єднаний з першим входом ПП; низькоомним входом приладу. - вихід ПП, з'єднаний з входом ПН-1 та з перФО - фазообертач, що погоджує по фазі нашим входом другого блоку КП-1; пругу мережі і приладу. - другий і третій входи КП-1, з'єднані з другим і ФГ - функціональний генератор, що виробляє третім входами ПП: напругу прямокутної форми, яка синхронізована по - перші виходи ВСГ, з'єднані з першим і другим частоті і по фазі з напругою мережі. блоками КП-1 і з першим блоком КП-2; КП-1 і КП-2 - комутатори, виконані на польових - другий вихід ВСГ, з'єднаний з першим і друтранзисторах - для переключення в автоматичногим блоками КП-1; му режимі функціонального генератора ФГ у ре- вихід ПН-1, з'єднаний із входом ПНСФ; жим, що чекає, для синхронізації по фазі напруги - вихід ПНСФ, з'єднаний із входом ПН-2; мережі і приладу; для підключення на вхід підси- вихід ПН-2, з'єднаний із входом ФКІ-2; лювача потужності ПіП синусоїдальної напруги, - вихід ФКІ-1, з'єднаний із входом ПЧН-2; синхронної з мережею по частоті і по фазі: для - перший вихід ПЧН-2, з'єднаний із входом ПК і комутації коефіцієнта підсилення по напрузі підсиз першим входом першого блоку КП-2; лювача функціонального генератора, для різних - другий, третій і четвертий входи КП-2, з'єдрежимів роботи - чекаючий режим (режим синхронані із другим, третім і четвертим виходами ПК; нізації) і режим автогенератора (автономний ре- вихід ПНСФ, з'єднаний з входом другого бложим). ку КП-2; ПіП - підсилювач потужності синусоїдальної - вихід другого блоку КП-2, з'єднаний із входом напруги з виходу перетворювача постійної напруги підсилювача потужності ПіП; в перемінну напругу, синхронну з мережею. - вихід ПіП, з'єднаний із входом Кл; Кл – ключ, який підключає вихід підсилювача - вихід Кл, з'єднаний з мережею перемінної потужності ПіП для рівнобіжної роботи з мережею. напруги; ПП - погоджувальний підсилювач, що пого- вхід ІСН, підключений до нетрадиційних джеджує по напрузі вихід трикутної напруги функціорел живлення; нального генератора з входом перетворювача - вихід ІСН, підключений до шин живлення трикутної напруги в синусоїдальну. пристрою: ПН-1 - перетворювач напруги трикутної форми - пристрій має два сигналізатора - «Мережа в напругу синусоїдальної форми. відключена» і «Синхронізація». ПНСФ - підсилювач напруги синусоїдальної Між суттєвими ознаками пристрою, що заявформи з К=9 (1,5В>14,5В). ляється, і технічним результатом існує наступний ПН-2 - перетворювач напруги синусоїдальної причинно-наслідковий зв'язок. форми від генератора в напругу прямокутної форУ технічному рішенні, що заявляється, досягами рівнем 15В для нормальной роботи пристрою ється висока якість перетворення напруги постійсинхронізації. ного струму від фотоелектричних модулів у переФКІ-1 і ФКІ-2 - формувачі каліброваних імпульмінну синусоїдальну напругу, синхронізовану по сів, у яких тривалість не залежить від частоти прочастоті і фазі з мережею перемінного струму проходження генератора і мережі відповідно. мислової частоти. Крім того, пристрій, що заявляПЧН-1 і ПЧН-2 - перетворювачі частотається, є досить простим і надійним в роботі. напруга (з каліброваних імпульсів) частоти генераАналіз рівня техніки, що включає пошук в патора і частоти мережі відповідно. тентних і науково-технічних джерелах інформації, ВзП - вузол порівняння напруги (частоти) мез виявленням джерел, що містять інформацію про режі: напруга на виході вузла порівняння збільшуаналоги технічного рішення, що заявляється, доється і через оптопару РДО збільшує частоту розволяє установити, що заявником не виявлені боти генератора. При несанкціонованому аналоги, що характеризуються всією сукупністю збільшенні частоти генератора напруга на виході ознак, ідентичних всім суттєвим ознакам приВзП упаде, повернувши частоту у вихідний стан, строю, зазначеним у формулі корисної моделі, що санкціонований частотою мережі, і навпаки. заявляється. ПК - пристрій керування, керує КП-2 (комутаМожливість здійснення корисної моделі, що тором польовим), тобто видає сигнал для перекзаявляється, підтверджується описом, що нижче лючення генератора при зникненні напруги синхприводиться, її практичної реалізації й ілюструєтьронізації мережі в автономний режим. ся кресленнями. ВСГ - вимикач синхронізації з гистерезисом, 11 18620 12 що враховує граничні значення зміни частоти мевого перемикача 190КТ2 (КП-2) (друга частина режі. перемикача), керування яким теж здійснюється від Пристрій, що заявляється, працює в такий пристрою синхронізації. спосіб. Узгодження амплітуд необхідне для нормальПеремінна синусоїдальна напруга мережі за ної роботи перетворювача напруги трикутної фордопомогою перетворювача синусоїдальної напруги ми в напругу синусоїдальної форми, тому що на(ПСН) перетворюється симетричним обмежником пруга трикутної форми ближче, чим напруга іншої R1, VD2, VD3, R2 у напругу прямокутної форми з форми, до синусоїдальної форми. рівнем 0,3-0,5В. Потім підсилюється підсилюваДо складу перетворювача входять: R37, R38. чем-формувачем DA1, зібраним на мікросхемі VD16. VD17. R39, R40 і польовий транзистор 544УД1А (мікросхема включена в режимі компараКП302Б. Він заснований на відповідній формі вхідтора для точної фіксації переходу синусоїдальної ної характеристики польового транзистора, і отже напруги мережі через «нуль»). дуже залежить від амплітуди вхідного сигналу, а Потім через оптроний перетворювач VD4 , вона різна при автоколивальному режимі і режимі, VD5 імпульси надходять на вхід схеми синхронізащо чекає. ції. Амплітуда вихідного синусоїдального сигналу Елементи С1, С2, випрямляч, фільтр С3 і стане більш 1,5В, її необхідно збільшити до 14В, для білізатор VD1 с джерелом живлення мікросхеми чого служить масштабний підсилювач DA6-2. ЧеDA1 і світлодіоду оптроного перетворювача VD4, рез резистор R41 напруга синусоїдальної форми VD5, R3 і R4 дільник напруги для формування подається на вхід підсилювача DA6-2. На виході штучної середньої точки цього джерела. R5 балаамплітуда синусоїдальної напруги дорівнює 14В. стовий резистор світлодіодної частини оптроного Посилена по амплітуді синусоїдальна напруга перетворювача VD4, VD5. через перемінний резистор R36 і польовий переДля узгодження високого вихідного опору оптмикач КП-2 подається на вихідний підсилювач пороного перетворювача VD4, VD5 у схему синхронітужності, а через резистор R25 на вхід формувача зації уведена мікросхема DA2 (544УД1А), що має напруги прямокутної форми. Ключ КП-2 керується великий вхідний опір. Ця мікросхема включена в пристроєм синхронізації. режимі компаратора з метою точної фіксації переФормувач напруги прямокутної форми складаходу через нуль вхідного сигналу. ється із симетричного обмежника R25, VD7, VD8, Оптрон VD4, VD5 не забезпечує необхідної R28 і компаратора DA5. Резистори R30 і R31 погокрутизни фронтів сигналу. Вихід DA2 через дільник джують вихід компаратора з входом логічної мікнапруги R8, R9, що необхідний для узгодження з росхеми DD1 по напрузі на пристрій синхронізації. входом більш низьковольтної логічної мікросхеми Прямокутна напруга подається через дільник підключений до входу DD1, а також через резисR8, R9 - напруга прямокутної форми, сформована тор R51 до входу фазообертача, до складу якого із синусоїдальної напруги мережі; і R30, R31 - навходить DA3. До складу фазообертача входить пруга прямокутної форми, сформована із синусоїінтегратор (DA3-1, С4, R13, R10, R11, R12) і комдальної напруги генератора синусоїдальної напрупаратор (DA3-2, R15). Для підстроювання необхідги. ного зрушення фази на 90° служить дільник R10, Два однакових перетворювача частотаR11, R12. напруга ПЧН-1 і ПЧН-2, відповідно: частотаЗ контакту 10 DA3, здвинута по фазі на 90° нанапруга-мережі і частота-напруга-генератора, пруга прямокутної форми через буферний резисскладаються з формувача каліброваних імпульсів тор R16 надходить на вхід безконтактного польоС6, R26, VD9, DD1-1 і С7, R27, VD10. DD1-2, відвого перемикача К1 (7) типу 190КТ2. Через цей повідно і підсилювача випрямляча VT1, R44, перемикач здійснюється переклад генератора, VD11, R45 і VT2, R47, VD12, R46, а також фільтрів зібраного на основі DA4 у режим, що чекає, і синхС10, R50, С11 і С8, R48, С9, відповідно, а також ронізація отриманим сигналом. На інший вхід К1 навантажувальних резисторів R51, R52 і R49 від(4) надходить сигнал зворотного зв'язку. З виходу повідно. К1 (6) через R17 (один з елементів частотноПри надходженні на вхід «С» (3,11) D - тригера задаючого ланцюга генератора). Сигнал надхопозитивного фронту прямокутного імпульсу чи дить на вхід генератора DA4 (7). Керування перемережі генератора на прямому виході D - тригера микачем здійснюється від пристрою синхронізації. (1,13) з'являється «1» і починається заряд конденДля стабільної роботи системи фазообертачсатора С6 (С7) через резистор R26 (R27). При догенератор у режимі синхронізації служить негативсягненні напруги на конденсаторі С6 (С7) рівня ний зворотний зв'язок, яким вона охоплена, а саме переключення D - тригера по R-входу (4,10), що вихід DA4 (10), вхід DA3 (1) через резистор R14. звичайно дорівнює 0,5 Uпит. Генератор виконаний за схемою функціональНа прямому виході (1,13) D-тригера з'являєтьного генератора на DA4. З виходу DA4 (12) генеся «0» і конденсатор С6 (С7) швидко розряджаєтьратора напруга трикутної форми через резистор ся через діод VD9 (VD10). Формувач повертається R32 надходить на вхід буферного підсилювача, у вихідний стан до надходження на вхід С (3,11) зібраного на базі DA6-1. наступного позитивного фронту, процес повторюДля узгодження різниці амплітуд (для того, ється. щоб на виході DA6 (10) амплітуда була однаковою Далі при частоті, що змінюється, буде змінюпри роботі генератора в режимі, що чекає, й автоватися тільки відношення між імпульсом і паузою. коливальному режимі у схему буферного підсилюНа вході ключів випрямних пристроїв імпульси вача введений ще один перемикач на базі польонадходять із протилежною полярністю, отже над 13 18620 14 ходить нульовий, негативний імпульс. Ключ закриОднак при санкціонованому підвищенні частовається і через резистор R45 (R46) і діод VD11 ти генератора відповідно до вищевикладеного (VD12) починається заряд С8 (С100), С9 (С11). (подача Uг генератора на вхід, що інвертує) відбуПри надходженні позитивного імпульсу транзистор деться її повернення у вихідну точку задану частовідкривається і ці конденсатори розряджаються на тою мережі, інакше кажучи, система синхронізатор навантаження R49 (R51, R52). Отже при зміні спів- генератор працює за принципом приводу, що відношення між імпульсом і паузою змінюється стежить, з керуванням частотою мережі. середнє значення постійної складової на конденМежі захоплення і подачі сигналів включення в саторах фільтра (С8, С9; С10, С11), а значить відрежим синхронізації по фазі в межах зміни частоти бувається перетворення частоти напруги. мережі забезпечуються вузлом на DA8 і логічною Напруга з частотою мережі через комутатор схемою DD2, тобто лежать у межах ± 5Гц. На виКП-2 (190КТ2) поступає на вхід, що неінвертує ході DA8 (12, 10) нульовий стан і на виході «3» елемента порівняння DA7 через резистор R58. У DD2 стан «1» і генератор переходить з автоколитой же час на неінвертуючий вхід надходить навального в чекаючий режим синхронізації, по фазі пруга з частотою від генератора. Виходячи з вивід мережі через КП-1 з одночасною подачею сищевикладеного напруга на виході DA7 відповідно нусоїдальної напруги на вхід підсилювача потужзростає. Ця напруга викликає збільшення частоти ності. Прямокутна напруга мережі, здвинута на 90° генератора (DA4), що задає, по ланцюгу: вихід фазообертачем, здвигається ще на 90° інтегратоDA7 (6) - R25 - світлодіод VD6 - фотоопір R74 - у ром DA4-1, і ще на 180° підсилювачем DA6-2. частотно-залежні ланцюги R74, R25, R27, 35. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601