ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ, СИНХРОНИЗИРОВАННЫХ С СЕТЬЮ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к устройствам преобразования параметров электрической энергии, и может быть использована при создании источников вторичного электропитания.
Известны различные решения схемотехнических источников вторичного электропитания, например:
- "Импульсный стабилизатор постоянного напряжения" (а СССР №851370, МПК-3 G05F 1/56, H02M 3/335, БВ-28-81 р.);
- "Импульсный стабилизатор постоянного напряжения" (а СССР №1067486, МПК-3 G05F 1/56, Би 2-84 р.);
- "Импульсный стабилизатор постоянного напряжения" (Патент Украины №54292 А, МПК-7 G05F 10 1/56, бюл. №2, 2003 г.).
Недостатком известных устройств является их сложная схемотехника.
Наиболее близким по технической сущности и результата, который достигается, и выбранным в качестве прототипа является "Устройство управления импульсным стабилизатором" (Патент Украины №63727 А, МПК - 7 G05F 1/56, H02M 3/335, H02M 7/00, бюл. №1, 2004 р.), содержащий задающего генератора выполнен в виде функционального генератора, включающего генератор треугольных импульсов, реализован по схеме интегратора, и синхронизирован с ним генератор прямоугольных импульсов, реализован по схеме компаратора, формирователь импульсов, включая триггер и схему совпадения, преобразователь обратной связи, преобразователь обратной связи, выполненный на компараторе, инверсный вход которого соединен с выходом генератора треугольных импульсов, а прямой вход соединен через переключатель с напряжением сети или с выходом выпрямителя напряжения обратной связи, включающей диодный мост, дроссель и сглаживающий конденсатор, а выход компаратора соединен с первыми входами логических элементов схемы совпадения, на вторые входы которых поступает управляющее напряжение, с выхода блока токовой защиты, причем указанные входы логических элементов схемы совпадения через переключатель соединены с параметрическим стабилизатором, а третьи входы логических элементов схемы совпадения соединены с выходом триггера формирователя импульсов, причем выходы логических элементов схемы совпадения соединены с входами предварительного усилителя импульсного стабилизатора.
Недостатком прототипа является его сложная схемотехника.
Задачей полезной модели является разработка новой схемотехники формирователя импульсов управления, синхронизированных с сетью с достижением технического результата - упрощение устройства и повышение надежности работы.
Поставленная задача выполняется тем, что в "Формирователи импульсов управления, синхронизированных с сетью", включающий задающего генератор прямоугольных импульсов, формирователь импульсов, задающих генератор прямоугольных импульсов выполнен в виде компаратора, а формирователь импульсов содержит формирователи переднего фронта негативной и позитивной полуволны, кроме того, компаратор выполнен на операционном усилителе, а каждый из формирователей переднего фронта негативной и позитивной полуволны содержит интегратор, сумматор и интегральные логические элементы.
Существенными признаками устройства, заявляемого совпадающими с прототипом, являются следующие признака:
- Задающего генератор прямоугольных импульсов;
- Формирователь импульсов.
Отличительными от прототипа существенными признаками устройства заявляется, являются следующие признаки:
- Задающего генератор прямоугольных импульсов выполнен в виде компаратора;
- формирователь импульсов содержит формирователи переднего фронта негативной и позитивной полуволны. Частными отличительными от прототипа существенными признаками устройства заявляется, являются следующие признаки:
- Компаратор выполнен на операционном усилителе;
- Каждый из формирователей переднего фронта негативной и позитивной полуволны содержит интегратор, сумматор и интегральные логические элементы.
Между существенными признаками полезной модели заявляемого и техническим результатом, который достигается, существует следующий причинно-следственная связь.
Действительно, новая схемотехника предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет значительно упростить устройство и, за счет этого, повысить надежность его работы и снизить материальные затраты при тиражировании данного устройства.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, с выявлением источников, содержащих информацию об аналогах технического решения заявляемого позволяет установить, что заявителем не обнаружены полные аналоги, характеризующиеся всей совокупностью признаков, идентичных всем существенным признакам заявленного устройства, указанных в формуле полезной модели.
Поэтому можно утверждать, что полезная модель, заявляется, соответствует условию патентоспособности по критерию "новизна".
Кроме того, данная полезная модель промышленно применима, так как техническое решение, заявляется, можно использовать при разработке и изготовлении источников вторичного электропитания.
На черт, изображена принципиальная электрическая схема заявляемого устройства. Формирователь импульсов управления, синхронизированных с сетью, включая задающего генератор прямоугольных импульсов, формирователь импульсов, при этом задающего генератор прямоугольных импульсов выполнен в виде компаратора, а формирователь импульсов содержит формирователи переднего фронта негативной и позитивной полуволны.
Кроме того, компаратор выполнен на операционном усилителе, а каждый из формирователей переднего фронта негативной и позитивной полуволны содержит интегратор, сумматор и интегральные логические элементы.
Сетевое напряжение питания поступает на вход заявляемого устройства.
На элементах С1, С2, С3; VD1-VD4, VD5 собранный безтрансформаторный симметричный источник питания, резисторы R3, R4 предназначены для создания искусственной средней точки источника питания.
На элементах R1, R2, VD6, VD7 собранный двусторонний ограничитель сетевого напряжения. Сетевое напряжение с выхода безтрансформаторного симметричного источника питания поступает на ограничитель уровня, выполненный на диодах VD6, VD7 и, за счет прямого падения напряжения на этих диодах, ограничивается до уровня 0,7 В.
Это напряжение - 0,7 В - подается на входы операционного усилителя DA1, включенного в режиме компаратора, который превратит напряжение 0,7 В в прямоугольную напряжение, - меандр - без сдвига фазы начального напряжения.
Компаратор на DA1 включен в инверсном режиме, поэтому его выходное напряжение инверсная по начальной (сетевой) напряжения.
Для гальванической развязки от сети схема устройства, заявляемого содержит оптрон ЗОТ101Б, при этом составной транзистор оптопары инвертирует напряжение прямоугольной формы и теперь она совпадает по фазе с синусоидальным напряжением сети переменного тока. Для симисторов, установленных в схеме плавного включения нагрузки, оптимальным вариантом управления углом отсечения служит управления короткими импульсами в >5 мкс и желательно, чтобы положительная полуволна - положительными импульсами и отрицательная полуволна - негативными импульсами.
На микросхемах DD1 и DD2 собраны формирователи переднего фронта негативной (DD1) и положительной полуволны (DD2).
DD1-1 формирует и инвертирует импульсы после составного транзистора оптопары. DD2-1 инвертирует. Выделение переднего фронта отрицательной полуволны осуществляется на DD1-2 и DD1-3, образующих схему первого одновибратора, при этом на элементах R23 и С4 собрана линия задержки, а элемент DD1-3 выполняет роль первого сумматора - сумма алгебры прямого и задержанного инверсного и есть передний фронт входного отрицательного импульса.
Выделение переднего фронта положительной полуволны осуществляется на DD2-2 и DD2-3, образующих схему второго одновибратора, при этом на элементах R23 и С4 собрана линия задержки, а элемент DD2-3 выполняет роль второго сумматора - сумма алгебры прямого и задержанного инверсного и есть передний фронт входного положительного импульса.
Элементы DD1-4, DD2-4 инвертирующий выделен передний фронт.
На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод, что задача, поставленная в данной полезной модели, - разработка новой схемотехники формирователя импульсов управления, синхронизированных с сетью, - выполнена с достижением технического результата - упрощение схемотехники устройства.