Стабилизатор переменного напряжения

 

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий орган с синхронизирую11р1м и двумя . управляюпщми входами, подключенш) через входной фильтр к входным клеммам , а через выходной фильтр - к выходным клеммам, выпрямитель, входом через гогласугаций трансформатор соединенный с выходными клеммами, узел сравнения, один вход которого подключен к внходу источника задающего напряжения, усилитель, выход которого соединен с управляющими входами двух фазосдвигаюрщх узлов, выходами подключенных к соответствующим управляющим входам регулирующего органа, измерительшлй преобразователь и задаюпрй генератор, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в него введены узел задержки, ключ с блокировкой и нуль-орган, выходом подключенный к управляющему входу ключа, а входом - к входным клеммам, куда также подключен синхронизирующий вход задаюдего генератора, выход которого через ключ t блокировкой соединен с синхронизирующими входами О) регулирующего органа и двух фазосдвигающих узлов, узел задержки подключен между выходом вьшрямителя и входом источника задающего напряжения , причем выход выпрямителя соединен с другим входом узла сравнения, выход которого через измерительный О) преобразователь подключен к входу Oi усилителя, при этом измерительный о оо преобразователь выполнен в виде последовательно соединенных интегратора с обнулением и ячейки памяти.

(19) () )) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5!) G 05 F 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЦ (21) 3668054/24-07; (22) 29. 11. 83 (46) 07.07.85. Бюл. )) 25 (72) В.Г. Вейнгарт, А.В. Кобзев, Б.И.Коновалов, Ю.М.Лебедев, Г.Я.Иихальченко, В.С.Иивуров, В.Ю.Прищепа и В.Д.Семенов (71) Научно-йсследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.316.722(088.8) е (56) Авторское свидетельство СССР

У 488197, кл. С 05 Р 1/30, 1969.

Авторское свидетельство СССР

В 744893, кл. G 05 F 1/16, 1977. (54) (57) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕИЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий орган с синхрониэирующим и двумя . управляющими входами, подключенный через входной фильтр к входным клеммам, а через выходной фильтр - к выходным клеммам, выпрямитель, входом через согласующий трансформатор соединенный с выходными клеммами, узел сравнения, один вход которого подключен к выходу источника задающего напряжения, усилитель, выход которого соединен с управляющими входами двух фазосдвигающих узлов, выходами подключенных к соответствующим управляющим входам регулирующего органа, измерительный преобразователь и задающий генератор, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в него введены узел задержки, ключ с блокировкой и нуль-орган, выходом подключенный к управляющему входу ключа, а входом — к входным клеммам, куда также подключен синхронизирующий вход задающего генератора, выход которого через ключ с блокировкой соединен с синхрониэирующими входами регулирующего органа и двух фазосдвигаюцих узлов, узел задержки подключен между выходом выпрямителя и входом источника задающего напряжения, причем выход выпрямителя соединен с другим входом узла сравнения, выход которого через измерительный преобразователь подключен к входу

° усилителя, при этом измерительный преобразователь выполнен в виде последовательно соединенных интегратора с обнулением и ячейки памяти.

080

l 1166

Изобретение относится к электро-, технике, в частности к системам стабилизации переменного напряжения, и может быть использовано в качестве источника электропитания для S аппаратуры радиоэлектроники, средств связи, вычислительных комплексов, электротехнических установок, осо- . бенно к тех случаях, где требуется повышенная надежность в эксплуатации при минимальной массе источника, повышенном быстродействии регулирования выходного напряжения и его высоком качестве.

Цель изобретения — повышение 15 эксплуатационной надежности стабилизатора .переменного напряжения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого стабилизатора, на фиг. 2 — функциональная 20 схема задающего генератора, выполненного по принципу умножителя частоты с ее фазовой автоподстройкой," на фиг. 3 — схема ключа с блокировкой. 25 !

Стабилизатор .(фиг. 1) содержит регулируниций орган 1, выполненный например, на модуляторе и демодуляторе, высокочастотные выходы которых соединены обмотками вольтодоба- 30 вочного трансформатора, и подключенный через входной фильтр 2 и выключатель 3 к входным клеммам, а через выходной фильтр 4 - к выходным клеммам, куда подключается.наг- 35 рузка 5. Параллельно нагрузке через трансформатор 6 подсоединен вход выпрямителя 7, выход которого подключен к одному из входов узла

8 сравнения и к входу узла 9 за- 40 держки, соединенного выходом с входом источника 10 задающего напря., жения. Другой вход узла 8 сравнения подключен к выходу источника

10 заданицего напряжения, а его вы- 45 ход через измерительный преобразователь 11, состоящий из последовательно соединенных интегратора с обнулением 12 и ячейки 13 памяти, и усилитель 14 связан с управлякпщи- 50 ми входами фазосдвиганицих узлов 15 и 16. Параллельно входным клеммам подключены своими синхронизирующими входами задающий генератор 17 и нуль-орган 18. Выход задающего re- 55 нератора 17 через ключ 19 с блокировкой, управляющий вход которого подсоединен к выходу нуль-органа 18„ соединен с синхронизирующим входом регулирующего органа 1 и синхронизи- ,рующими входами фазосдвигающих узлов 15 и 16. Для обеспечивания собственных нужд стабилизатора в нем предусмотрен источник 20 питания, входом подключенный к входным клеммам а выходами — к цепям питания других блоков стабилизатора, Фазосдвигающие узлы 15 и 16 могут быть выполнены в виде последовательно соединенных генератора пилообразного напряжения (ГПН), синхронизирующий вход которого вязан с задающим генератором, компаратора, один вход которого является управляющим, а другой соединен с выходом

ГПН, и триггера. Отличие фазосдвигающих узлов один от другого заключается в том, что в одном из них ГПН генерирует линейно-нарастающее напряжение, а в другом — линейно-спадающее.

Задающий генератор (фиг. 2) содержит последовательно соединенные синхронизатор 21, на вход которого подается питающее напряжение 0„ с частотой „, преобразователь 22 частота (время) — напряжение, состоящий из генератора 23 пилообразного напряжения и ячейки 24 памяти, и управляемого генератора 25. К выходу управляемого генератора 25 через делитель 26 частоты подсоединен формирователь 27 фронта (в простейшем случае — дифференцирующая цепь), выходом подключенный к управляющему входу ячейки 24 памяти.

Ключ,19 с блокировкой (фиг. 1) может быть выполнен на логических элементах И-НЕ 28-32 (фиг. 3), причем элементы 28-3 1 представляют собой инверторы, на один из входов элемента 29 подключен выход элемента 30. На вход элемента 28 подается напряжение с выхода нуль-органа 18 (фиг. 1), вход элемента 32 связан с выходом задающего генератора 17 (фиг. 1). К входу элемента 30 подключен коллектор транзистора 33, в базе которого установлена цепочка из резистора 34, конденсатора 35 и диода

36, подсоединенная к источнику 37 питания (+Е ). Выход ключа образован выходом у элемента 32.

Нуль-орган 18 (фиг. 1) может быть выполнен на двух транзисторах, в базы которых подключена вторичная обмотка трансформатора, подсоединен11660

В фазосдвигающих узлах напряжение сравниваегся с линейно-нарастающим и линейно-спадающим пилообразными напряжениями, вырабатываемыми в фазо35 сдвигающих узлах. В зависимости от величины напряжения возможны различные режимы работы регулирующего органа, в результате чего на выходных

40 клеммах имеет место стабильное напряжение.

Я3 ного первичной! обмоткой к зажимам питающей сети.

Устройство 9 задержки (фиг. 1) в . простейшем случае представляет со бой сглаживающий g-С -фильтр.

Интегратор 12 с обнулением (ф r 1) может быть реализован на и б атной операционном усилителе, в.обратно связи которого включен конденсатор, :зашунтированный раэряднь-.м ключом (ну- 10 левым транзистором)., Ячейки 13 и 24 памяти (фиг. I и 2 соответственно) могут быть выполнены на повторителе напряжения, на вход которого через ключ (полевой тран-. ,зистор) подключен конденсатор малой емкости.

Стабилизатор переменного напряжения работает .следующим образом.

При подаче питающего напряжения 20 на его вход (замыкание выключателя

3) происходит нарастание напряжения на выходах источника 20 питания и

1 при достижении им заданного значения на выходе нуль-органа 18 возникают 25 кратковременные импульсы напряжения, генерируемые нуль-органом 18 при каждом переходе через нуль питающего напряжения. Одновременно производится запуск задающего генератора 17 и синхронизация его работы с частотой питающего напряжения. При этом напряжение с выхода нуль-органа 18 поступает на управляющий вход ключа

19 с блокировкой, он замыкается, оставаясь в этом положении до конца работы стабилизатора, и выходное напряжение задающего генератора 17 через ключ 19 поступает на скнхронизирующие входы фазосдвигающих узлов

15 и 16. На выходе регулирующего

80 4 органа 1 возникает напряжение, кото рое через фильтр 4 и трансформатор

6 прикладывается к входу выпрямителя 7. Напряжение с выхода выпрямителя 7, проходя через устройство 9 задержки, поступает на вход источника 10 задающего напряжения. В результате этого его выходное напряжение медленно нарастает и через несколько полупериодов питающего напряжения достигает заданной величины и в узле

8 сравнения сравнивается с напряжением с выхода выпрямителя. Результат ,сравнения с выхода узла 8 сравнения подается на вход измерительного пре" образователя 11 (вход интегратора 12 с обнулением). В интеграторе 12 напряжение интегрируется в каждый полупериод питающего напряжения, а при переходе питающего напряжения через нуль также обнуляется. Результат интегрирования поступает на вход ячейки 13 памяти, где мгновенные значения этого напряжения перед каждым обнулением запоминаются. Сформированный таким образом сигнал управления усиливается усилителем

)4 и подается на управляющие входы фазосдвигающих узлов 15 и 16.

Фиг. 2

77 (Е )

Составитель С.Чернышова

Редактор А.Козориз Техред М.Пароцай Корректор В.Бутяга

Заказ 4309/42 Тирам 863 . 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