Стабилизатор переменного напряжения

 

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЗКЕНШ, содержащий вольтодобавочный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выхоДу регули-. pjTOiUero органа дискретного действия, включенного в одну силовую шину, а вторичная обмотка вольтодобавочного трансформатора включена.в другую си ловую шину и одним выводом соединена с одной выходной клеммой и одним выходом регулирующего органа дискретного действия, узел измерения, входом соединенный с выходом регулирунжцего органа дискретного действия, выходом через последовательно соединенные пороговый элемент и инвертор с вычйтаюдам входом реверсивного счетчика и первым входом элемента ИЛИ, а через второй пороговый элемент - с суммирующим входом реверсивного счетчика и вторым входом элемен .та ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента И, второй вход которого подключен к мультивибратору, а выход - к счетному входу реверсивного счетчика, выходы которого через усилители управления соединены с управляющими входами регулирующего органа дискретного действия, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены формирователь импульсов, дополнительный усилитель управления и и полностью з равляемый ключ, включенС ный между вторым выходом регулирующего органа дискретного действия и второй выходной клеммой, при этом а в управляющий вход полностью управляемого ключа через последовательно соединенные дополнительньй усилитель управления и формирователь импульсов D соединен с выходом элемента И. :о ю SD

l

Щ}Э Ш) COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

359 Go

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗСЯ%ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3585776/24-07 (22) 27.04.83 (46) 23.08.84. Бюл. Р 31 (72) П.Л.Глузман и 1О.А.Черных (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 628475, кл. G 05 Р 1/20, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

У 440654, кл. G 05 F 1/20, 1974 (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий вольтодобавочный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выходу регули-. рующего органа дискретного действия, включенного в одну силовую шину, а вторичная обмотка вольтодобавочного трансформатора включена,в другую силовую шину и одним выводом соединена с одной выходной клеммой и одним выходом регулирующего органа дискретного действия, узел измерения, входом соединенный с выходом регулирующего органа дискретного действия, выходом через последовательно соединенные пороговый элемент и инверторс вычитающим входом реверсивного счетчика и первым входом элемента

ИЛИ, а через второй пороговый элемент — с суммирующим входом реверсивного счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента И, второй вход которого подключен к мультивибратору, а выход — к счетному входу реверсивного счетчика, выходы которого через усилители управления соединены с управляющими входами регулирующего органа дискретного действия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены формирователь импульсов, до- Е полнительный усилитель управления и полностью управляемый ключ, включенный между вторым выходом регулирующего органа дискретного действия и второй выходной клеммой, при этом O

Ф управляющий вход полностью управляемого ключа через последовательно соединенные дополнительный усилитель управления и формирователь импульсов соединен с выходом элемента И.

1109722

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания различной аппаратуры.

Известен стабилизатор переменного 5 напряжения, содержащий силовой трансформатор, одна из связанных с входными выводами обмоток которого выполнена из регулировочных секций, включенных каждая в диагональ переменно- 1о го тока однофазного тиристорного моста, причем все мосты соединены по постоянному току последовательно, другая же, выполненная нерегулнруемой связана с входными выводами через 15 дополнительный однофазный тиристорный мост, в диагональ постоянного тока которого включена цепь, образованная основными мостами (1 3.

Наиболее близким к изобретению . 2О является стабилизатор, содержащий регулирующий элемент в виде вольтодобавочних трансформаторов с двумя группами выключателей в первичных обмотках и схему управления с измери- 25 тельным органом, пороговыми элементами, мультивибратором, схемами совпадения, инверторами, схемой ИЛИ, реверсивным двоична.счетчиком и усилителями управления, причем вторичные зО обмотки вольтодобавочных трансформа.торов включены последовательно с ис.точником регулируемого переменного напряжения, а первичные — при помощи одной группы выключателей соединены с выходом устройства и шунтированы второй группой выключателей, взаимно сблокированных с первой группой выклю. чателей, причем обе группы выключате.лей через усилитель управления сое- 4р динены с триггерами реверсивного двоичного счетчика, который через схему совпадения подключен к мультивибратору и при помощи реле времени и схемы ИЛИ вЂ” к пороговым элементам, 4 один из которых через инвертор соединен с шиной уменьшения напряжения двоичного счетчика, а через другие инверторы - с шиной увеличения напря жеиия двоичного счетчика, через регулировочные резисторы, делитель нап ряжения, выпрямитель,.фильтр и согла. сующий трансформатор пороговые элементы соединены с выходом устройства 32).

Недостатком известных стабилизаторов является низкое быстродействие,. так как они не реагируют на быстрые изменения входного напряжения и соп- ротивления нагрузки. При этом низкое . быстродействие обусловлено тем, что в случае применения в качестве ключей электромагнитных реле . — быстродействие реле ограничено, в случае применения тиристоров (семисторов) — переключение ключей может осуществляться только в момент перехода синусоиды входного напряжения через нуль, так как тиристоры (семисторы) могут закрываться только при равном нулю токе через ключи, т.е, при мгновеном значении на нагрузке, равном нулю.

Время реагирования на изменения входного напряжения и сопротивления нагрузки не может превышать половину периода сетевого напряжения. Кроме того, применяемое в схеме реле времени исключает возможность реагирования на быстрые изменения входного напряжения и сопротивления нагрузки.

Целью изобретения является повы-, шение быстродействия стабилизатора переменного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор, содержащий вольтодобавочный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выходу регулирующего органа дискретного действия, включенного в одну силовую шину, а вторичная обмотка .вольтодобавочного трансформатора включена в другую силовую шину и одним выводом соединена с одной выходной клеммой и одним выходом регулирующего органа дискретного действия, узел измерения, входом соединенный с выходом регулирующего органа диск«I ретного действия, выходом через последовательно соединенные пороговый . элемент и инвертор — с вычитающим входом реверсивного счетчика и первым входом элемента ИЛИ, а через второй пороговый элемент — с суммирующим входом реверсивного счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента

И, второй вход которого подключен к мультивибратору, а выход - к счетному входу реверсивного счетчика, выходы которого через усилители.управления соединены с управляющими входами регулирующего органа дискретного действия, введены формирователь импульсов, дополнительный усилитель управления и полностью управляемый ключ, включенный между вторым выходом регулирующего органа цискретно3 1109722 .4

ro действия и второй выходной клем- на микросхемах К521САЗ, логические мой, при этом управляющий вход пол- элементы (иивертор, И, ИЛИ) — на микностью управляемого ключа через росхемах К155ЛАЗ, К155ЛЕ1, счетчик последовательно соединенные дополни- 7 — на микросхеме К155ИЕ7. Усилители тельный усилитель управления и фор g 11 и 13 управления представляют сомирователь импульсов соединен с вы- бой транзисторные ключи. Формироваходом элемента И. тель 12 импульсов представляет собой

На чертеже изображена схема ста- формирователь короткого .импульса по билизатора переменного .напряжения. фронту импульсного сигнала.

Стабилизатор переменного напряже- 10 Стабилизатор переменного напряжения содержит вольтодобавочный транс- ния работает следующим образом. форматор 1, регулирующий орган 2 При напряжении на выходе U вью ° дискретного действия, узел 3 измере- превышающем верхний пороговый уровень ния, пороговые элементы 4 и.5, ннвер- сигнап "Лог. 1" с выхода порогового тор 6, реверсивный счетчик 7, эле- 15 элемента 5 поступает на .вычитающий мент ИЛИ 8, элемент И 9, мультивибра- вход счетчика 7. При этом импульсы тор- 10, усилители 11 управления, от мультивибратора 1О поступают чеформирователь 12 импульсов, дополни- Рез элемент И 9 на счетный вход счет, тельный усилитель 13 управления, пол- чика 7. Под действием этих импульсов ностью управляемый ключ 14. 2О состояние счетчика 7 изменяется.Эт6

Первичная обмотка трансформатора изменение передается усилителями 1 1

1 подключена к выходу регулирующего управления регулирующему органу 2, органа 2, включенного в одну силовую осуществляя уменьшение коэффициента шику, а вторичная обмотка трансфор-,его передачи до тех пор, пока Овы„ .матора 1 включена в другую силовую 2 не станет меньше верхнего порогового шину и одним выводом соединена с од- уровня. Далее процесс уменьшения ной выходной клеммой и одним выходом коэффициента передачи трансформаторрегулирующего органа 2. Узел 3 изме- кого регулирующего органа 2 йрекрарения входом соединен с выходом ре- щается, так как сигнал "Лог. 0" с гулирующего органа 2, выходом через gp выхода порогового элемента 5 запрещапороговый элемент 4 и инвертор 6- ет прохождение импульсов на счетный с вычитающим входом реверсивного вход счетчика 7. счетчика 7 и первым входом элемента Если 0 ы„ниже некоторого порогоИЛИ 8, а через пороговый элемент 5 - вого уровня, определяемого пороговым с суммирующим входом счетчика 7 и вто- элементом 4, сигнал "Лог. 1" с выко. рмя входом элемента ИЛИ 8. Выход эле- да инвертора 6 поступает на суммируюмента ИЛИ,8 соединен с первым входом щий вход счетчика 7, а также разреэлемента И 9, второй вход которого шает прохождение импульсов с мультисоединен с мультивибратором 10, а вибратора 1О на счетный вход счетчивыход - со счетным входом счетчика 7,4р ка 7. Состояние счетчика 7 изменяетвыходы которого через усилители 11 ся. При этом возрастает коэффициент управления соединены с управляющими передачи регулирующего органа 2 до входами регулирующего органа 2. Пол- тех пор, пока выходное напряжение костью управляемый ключ 14 включен не превысит нижний, пороговый уровень, между в орым выходом регулирующего 4 установленный элементом 4. органа 2 и второй выходной клеммой. Состояние ечетчика остается неизУправляющий вход полностью управляе- меиным до тех пор, пока ке превысит мого ключа 14 через дополнительный верхний граничный .уровень или не стаусилитель 13 управления и формирова- кет меньше нижнего граничного уровня. тель 12 импульсов соединен с вйходом В начале каждого имку прихо50

В элемента И 9. дящего на счетный вход счетчика 7

Регулируюпщй орган 2 выполнен на (т.е. при каждом изменении состояния основе трансформаторов с коммутируе- триггеров счетчика 7), на выходе фориычи симметричными тиристорами КУ2ОЗВ мирователя 12 импульсов появляется обмотками. Узел 3 измерения представ- короткий импульс, который передается ляет собои выпрямитель в виде диодно усилителем 13 на ключ 14. Ключ 14

55 го моста с фильтрующим кондеисато- ..закрывается на коррткое время и тиром и токоограничивающиш резистором.,ристоры. Регулирующего органа 2 закПороговые элементы 4 и 5 выполнены Рываются. Длительность запирающего

1109722

5 импульса на выходе формирователя 12 равна времени выключения тиристоров.

Далее при открывании ключа 14 ключи регулирующего органа 2 открываются в соответствии с кодом на выходе счетчика 7.

Таким образом, переключение ключей регулирующего органа 2 может производиться в тобой момент времени независимо от величины мгновенного значения выходного. напряжения.

Предлагаемый стабилизатор переменного напряжения выгодно отличается от известного, так как существенно повыщается его быстродействие, В

5" предложенном стабилизаторе за счет высокого быстродействия выходное напряжение поддерживается в граничных пределах (s отличие от известного

10 стабилизатора),при быстром изменении входного напряжения или сопротивления нагрузки.. щцщщ(Заказ 6083/33 Тираж 842 Подписное

Филиал ШШ Патвмт, г.Ужгород, ул.Проектная, 4