Регулятор напряжения

 

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ, coдержаащй исполнительно-преовразукгпдай орган, управляющий вход которого связан с сетью через блок синхрониэащт иуправления, вкхвочающий последовательно соединенные выпрямитель , .преобразователь форгш импульсов , двоичный счетчик преобрагзованных импульсов, отлнчаюц и и с я тем, что, с целью линеаризации передаточной характеристики, введен логический блок на элементах 2И-НЕ, первые входы KOTOJMJX соединены через введенные дифференциалывле цепочки с выходами счетчика, а вторые входа элементов 2ЙН1Е образуют входы для подключения ЭВМ, причем в№ ход логического блока связан с управляющим входом исполнительно-преобразующего органа.

ае а»

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 (51) Н 02 М 3/335

В.;1"."(ЖЗЖАЯ

ОБРЕТЕНИЯ

ОПИСАНИЕ ИЗ

Н АВТОФСНОВЮГ СВИДВТЕГЬСТВЗГ (21) 3434356/24"07 (22) 07.05.82 (46) 23,01.85. Вюл.t 3 .(73) А.И.Вавилов (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. А microcozcputer - based ,coarnuthtion failure-free control

system for the cascaded -гесЫЯег

circuit. "П."Е1. Тгапв. Xnd. Electron.

and control Xnstrum". 1981, с,28, 11 4, р.380-387. 2, Патент Японии В 54-31)71, кл. G 05 Р !/64. (54)(57) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ содержащий исполнительно-преобразующий орган, управляющий вход которого

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОР

ЛЮ В »В связан с сетью через блок синхронизации и управления, включающий последовательно соединенные выпрямитель,,преобразователь 4юриы им- . пульсов, двоичный счетчик преобразованных импульсов, о т л н ч а юц и и с я тем, что, с целью линеариэации передаточной характеристики, введен логический блок на элементах

2И-НЕ, первые входы которых соединены через введенные ди4ференциальные цепочки с выходами счетчика, а вторые входы элементов 2И-НЕ образуют входы для подключения ЭВИ, причем вы-. ход логического блока связан с управляющим входом исполнительно-преобразующего органа.

113| 2И

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в установках различного назначения, например в многозонных печах, термошкафах, сушилках, кристаллизаторах, где необходимо осуществить программируемое управление процессами нагрева и охлаждения, а также в автоматизированных системах управления технологическими процес- 10 сами (АСУ ТП), Известны устройства, где цифроналоговый преобразователь управляет преобразованием напряжение - частота или напряжение - длительность импуль- 15 сов, Эти устройства имеют высокий

КПД.

Недостатком устройств является малая выходная мощность.

Г )

Известна микропроцессорная систе- 20 ма управления каскадным выпрямителем (13, Недостатками системы являются сложность и высокая стоимость, Наиболее близким к изобретению является электрический источник питания, содержащий выпрямляющую схему, схему, генерирующую импульсы в момент пересечения переменнным напряжением нуля, счетчик системы 30 счисления, подсчитывающий эти импульсы, схему, дифференцирующую выходные сигналы счетчика, управляющий элемент — тиристор, открываемый выходными сигнал ми диффереицирующей 35 цепочки, запитывающий нагрузку выпрямленным током. Источник питания прикладывает к нагрузке напряжение питания через каждые К полуволн, нолучаемых в качестве выходных сигна- 40 лов с вьп|рямительного моста. (2j .

Недостатком известного устройства является нелинейная передаточная характеристика. Количество полуволн, прикладываемых к нагрузке, не прямо пропорционально управляющему коду, а обратно пропорционально ему, т.е. передаточная характеристика имеет гиперболический вид, т.е. явно нелинейна. Вредное влияние нелинейностей на системы управления общеизвестно. Для борьбы с ними вводятся цепи обратной связи, компенсирующие звенья, создаются сложные алгоритмы для ЦВМ, где пытаются сни- 55 зить влияние нелинейностей. Линейность характеристики повышает точность стабилизации температуры, что повышает ных<щ годных микросхем и микросборок.

Целью изобретения является линеаризация передаточной характеристики устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее исполнительно-преобразующий орган, управ" ляющий вход которого связан с сетью через блок синхронизации и управления, включающий последовательно соединенные выпрямитель, преобразователь формы импульсов, двоичный счетчик преобразованных импульсов, введен логический блок на элементах 2И-НЕ, первые входы которых соединены через введенные дифференцирующие цепочки с выходами счетчика, а вторые входы элементов 2И-НЕ образуют входы для подключения ЭВМ, причем выход логического блока связан с управляющим исполнительнопреобраэующего органа входом.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства ; на фиг.2 — временные диаграммы; на фиг.3 — - график зависимости U от N.

Источник содержит выпрямитель преобразователь 2 формы импульсов, двоичный счетчик 3, дифференцирующие цепочки 4, логический блок 5, I формирователь 6 управляющих импульсов, исполнительно-преобразующий орган 7, выводы 8 для подключения нагрузки, выводы 9 для подключения напряжения питания, Работа устройства состоит н том, что нагрузка запитывается каждой второй или четвертой, или каждой

П

2 полуволной напряжения питания,или . любым сочетанием следования этих. полуволн в соответствии с кодом управления. Например, на нагрузку могут поступать каждая вторая и каждая восьмая полуволны в соответствии с кодом 0100.

Устройство работает следующим образом.

С выпрямительного моста 1 поступают полуволны выпрямленного напряжения (U1,ôèã.2) на преобразователь

2 формы импульсов, который преобразует полуволны в прямоуголы|ые импульсы (U,ôèã. 2) . Двоичный счетчик 3 непрерывно считает.преобразо» ванные импульсы. Выходные напряжения счетчика приведены на фиг,2:

U> Цэь Ц1, это прямоуголы|ь|е импульсы различных частот, кратных двум. Дифференцирующие цепочки 4 выделяют положительные фронты импульсов, поступающих от двоичного счетчика (фиг.2, Ug, U4b э 114с )

Если, например, код управления

101000..., то короткие импульсы с дифференцирующих цепочек проходят через соответствующие элементы

2И-НЕ логического блока 5, и на выходе формирователя 6 появляются импульсы управления (U<, фиг.2). Каждый такой импульс открывает исполнительно-преобразующий орган 7, который приложит к нагрузке каждую вто.рую и кащцую восьмую полуволны U (фиг.2) напряжения питания П . Аналогично работает устройство 5 при любом другом управляющем коде.

Предлагаемое устройство имеет линейную передаточную характеристику (фиг.За), его работа описывается формулой" 14ит гагр. т.е. напряжение на выгрузке прямо пропорционально коду N (где N— код управления; n — число раврядов кода управления и может быть любым).

Например, максимальному коду соответствует максимальное напряжение на нагрузке (при 10-разрядном коде получим) :

" " иит 1023

"нагр *, 102 Uïèò - Un

N a (2"-1), 136276 4

Очевидно, шаг квантования напряжения на нагрузке менее 0,1Х при десятираэрядном коде.

Известное устройство прикладывает

5 к нагрузке напряжение, обратно пропорциональное коду управления:

Па

0„а„ = †„ ; его характеристи1О ка нелинейна и имеет внд (фиг.3б).

Таким образом, характеристика предлагаемого устройства линейна, что особенно важно при использовании устройства в системах автоматического

f5 управления.

Эффективность устройства состоит в в том, что благодарч его линейности. передаточной функции повышается устойчивость и точность поддержания о температуры, улучшается качество переходного процесса при разгрузке печи. Улучшение качества системы стабилизации температуры приводит к увеличению выхода годных толстопленочных микросхем и микросборок, где из-эа малого веса кристаллов и корпусов влияние температуры особенно заметно, При закалке электродов СВЧ-ламп магнетронного типа точность стабилизации температуры имеет допуск

lO С, т.е...лучшение процесса закалки повысит вь ход годных изделий.

Нри применении источника в АСУ

ТП программированного нагрева, охлаждения и сушки можно ожидать значительный экономический эффект.

ll36276

1136276

-@Фа иес

Фиг.2

Фипнал mm "Патент", r. Уигород, ун. Проектная, 4

Ф B Ю l6 Ю2Ю2832

Фиг3 вниипи

Тиран 646

Зйкаэ l0298/42

Поднисное