Стабилизатор переменного напряжения

 

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. № 966675, о т личающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения и расширения диапазона регулирования выходного напряжения, в него введен дополнительный контур стабилизации , состоящий из соединенных последовательно усилителя мощности, преобразователя переменного напряжения в постоянное и интегратора, второй вход интегратора подключен к выходу источника опорного напряжения, .вход дополнительного контура стабилизации соединен с основным выходом стабилизатора , а выход - с третьим введенным входом суммирующего усилителя и введенным входом для изменения коэффициента усиления суммирующего усилителя,S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) 3(5)) G 05 F 1 44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 966675 (21) 3378570/24-07 (22) 07 ° 01. 82 (46) 07.06.84. Бюл. Ф 21 (72) Ю.К.Рыбин и В.П.Будейкин (7l) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С.М .Кирова (53) 621. 316 . 722,1 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 966675, кл. G 05 F 1/44, 1981. (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. 9 966675, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильНОсти выходного напряжения и расширения диапазона регулирования выходного напряжения, в него введен дополнительный контур стабилизации, состоящий из соединенных последовательно усилителя мощности, преобразователя переменного напряжения в постоянное и интегратора, второй вход интегратора подключен к выходу источника опорного напряжения, вход дополнительного контура стабилизации соединен с основным выходом стабилизатора, а выход — с третьим введенным входом суммирующего усилителя и введенным входом для изменения коэффициента усиления суммирующего уси- . лителя. З

1096621

Изобретение относится к электротехнике, а именно к прецизионным источникам стабильных гармонических колебаний, По основному авт. св. 9 966675 известен стабилизатор переменного на- 5 пряжения, содержащий усилитель, охваченный частотно-зависимой обратной связью, включающей блок с дополнительным выходом усилителя, и частотнонезависимой обратной связью, включаю- 10 щей блок с дополнительным выпадом усилителя, и частотно-независимой обратной связью, включающий регулирующее звено, дополнительный выход усилителя через последовательно соединенные фощ5 мирователь прямоугольного напряжения, первый ключ с первым запоминающим элементом и усилительный элемент подключен к входу регулирующего звена, основной выход усилителя соединен с од- 0 ним из входов суМмирующего усилителя, другой вход которого подключен к источнику опорного напряжения, второй ключ, второй запоминающий элемент и логический инвертор, причем вход второго ключа соединен с выходом суммирующего усилителя, а выход подключен к второму запоминающему элементу и входу первого ключа, управляющий вход второго ключа соединен с выходом формирователя прямоугольного напряжения через логический инвертор jlj .

Недостатками известного стабилизатора являются низкая стабильность выоходного напряжения и ограниченный диапазон регулирования выходного напря -35 жения, что связано с малым петлевым усилением контура стабилизации и собственной нелинейностью регулирующего звена.

Цель изобретения — повышение ста- 40 бильности выходного напряжения и расширение диапазона регулирования выходного напряжения. Поставленная цель достигается. тем, что в стабилизатор переменного напря-45 жения введен дополнительный контур стабилизации, состоящий иэ соединенных последовательно усилителя мощности, преобразователя переменного напряжения в.постоянное и интегратора50 второй вход интегратора подключен к выходу источника опорного напряжения, вход дополнительного контура стабилизации соединен с основным выходом стабилизатора, выход - с третьим введенным входом сурующего уитя 55 и введенным входом для изменения коэффициента усиления суммирующего усилителя.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая блок-схема пред-60 лагаемого стабилизатора; на фиг. 2 принципиальная схема одной из возможных реализаций суммирующего усилителя и интегратора с соответствующими эпюрами напряжений, 65

Стабилизатор переменного напряжения содержит регулирующее звено 1 с основным 2 и дополнительным 3 выходами, усилитель 4 с частотно-зависимой 5 и частотно-независимой регулируемой обратными связями. К основному выходу стабилиз,атора подсоединены последовательно включенные суммирующий усилитель 6, один из входов которого соединен с выходом источника 7 опорного напряжения, первый ключ 8 с запоминающим элементом 9 выпол не н ном на конде нсаторе,второй ключ 10 с запоминающим элементом 11 на конденсаторе, усилительный элемент 12, которые включены в цепи 1 3 частотно-независимой обратной связи, Дополнительный выход

3 стабилизатора соединен с входом формирователя 14 прямоугольного напряжения, выход которого связан непосредственно с управляющим входом второго ключа 10 и через логический инвертор 15 с управляющим входом первого ключа 8. Дополнительный контур 16 стабилизации, состоит из соединенных последовательно усилителя 17 мощности, преобразователя 18 переменного напряжения в постоянное и интегратора

19. Один иэ входов интегратора подключен к выходу источника 7 опорного напряжения, вход дополнительного контура 16 соединен с основным выходом

2 стабилизатора, а выход — с входом суммирующего усилителя б. Дополнительный регулирующий вход 20 суммирующего усилителя б, предназначенный для изменения коэффициента усиления, подключен также к выходу дополнительного контура 16 стабилизации. Элементы 1-15 образуют стабилизатор 21, как в известном устройстве.

Стабилизатор работает следующим образом.

Выходное напряжение основного старилизатора 21 усиливается усилителем1

17 мощности, выпрямляется преобразователем 18, сравнивается с напряже нием опорного источника 7, сглаживается и усиливается интегратором 19 и поступает на вход суммирующего усилителя б в качестве опорного напряжения для основного стабилизатора 21.

В случае: несоответствия BHIIpHMIeHHoro напряжения (тока) преобразователя

18 и напряжения (тока) опорного источника 7 вырабатывается сигнал рассогласования, который управляет коэффициентом передачи регулирующего звена 1 так,чтобы амплитуда выходного напряжения основного стабилизатора 21 изменялась в направлении уменьшения рассогласования до нуля.

Погрешность выходного напряжения и его стабильность определяются погрешностью и стабильностью преобразователя 18 и напряжения опорного источника 7. Наличие интегратора позволяет вводить в дополнительном контуре 16 стабилизации практически не1096621 ограниченное петлевое усиление, что повышает стабильность выходного напр яжени я .

Преимущество предлагаемого стабилизатора переменного напряжения заключается в том, что, неотфильтрованные пульсации выпрямленного преобразователем 18 и усиленного интегратором 19 выходного напряжения дополнительного контура 16 стабилизации не вносят нелинейных искажений в выходное напря- 10 жение стабилизатора, поэтому существует воэможность регулировки амплитуды выходного колебания в широком диапазоне посредством изменения напряжения опорного источника 7 или коэффи- 15 циента суычирования в интеграторе 19, причем регулировку можно легко осуществлять по сигналу в виде цифрового кода. широкий диапазон регулирования выходного напряжения достигнут благодаря введению дополнительного управляющего входа 20 в суммирующий усилитель

6 и подсоединения его к выходу дополнительного контура 16 стабилизации.

В этом случае, например, при уменьшении напряжения опорного источника 7 контур авторегулирования вырабатывает сигнал рассогласования, который, воздействуя на управляющий вход регулирующего звена 1, изменяет амплитуду выходных колебаний в направлении уменьшения рассогласования. Одновременно управляющее напряжение с выхода интегратора 19, воздействуя на дополнительный вход 20 усилителя 6, увеличивает его коэффициент усиления, Это приводит к уменьшению относительного изменения управляющего напряжения звена 1, что обеспечивает уменьшение коэффициента гармоник выходного напряжения при изменении его уровня от номинального значения, обусловленных собственной нелинейностью регулирующего звена 1.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор переменного напряжения характеризуется высокой стабильностью, широким диапазоном регулирования выходного уровня, а также малыми нелинейнымн искажениями и высоким быстродействием.

10966 21

Составитель A .Kîëoêîëêèí

Редактор А.Козориэ Техред A. Бабинец Корректор М шарсти

Заказ 3824/35 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4