Стабилизатор переменного напряжения

 

Изобретение относится к области стабилизированных источников питания. Целью изобретения является увеличение быстродействия и точности стабилизации переменного напряжения. Это достигается тем, что стабилизация осуществляется путем управления регулирующим органом 1 сигналом, сформированным цепью обратной связи (ЦОС) по напряжению, а также ЦОС по току. ЦОС по напряжению состоит из трансформатора 9, сигнал с которого через выпрямитель 8 поступает на пороговые элементы 6 и 7. В зависимости от величины отклонения выходного напряжения срабатывает либо один, либо оба элемента 6 и 7 Далее через триггеры 13 и 14 и узлы 4 и 5 совпадения сигнал поступает на вход счетчика 3. Код с выхода счетчика 3 управляет регулирующим органом 1. ЦОС по току осуществляется с помощью трансформатора 10, выпрямителя 16 и формирователя 11 импульсов, Импульсы на выходе формирователя образуются в момент перехода значения синусоиды тока в нагрузке через нуль. Указанными импульсами производят переключение всех логических элементов в момент перехода тока через нуль, что устраняет возможность возникновения высокочасточых помех при переключении . 2 Ил. с ;О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Яо„„аз3121 (gg y С 05 F l/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3823460/24-07 (22) 12.12.84 (46) 23.05.86. Бюл. №- 19 (71) Андроповский авиационный технологический институт (72) Ю.А.Черных и В.В.Юдин (53) 621.316.722/1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 628475, кл. G 05 F 1/20, 1974 °

Авторское свидетельство СССР

¹ 440654, кл. С 05 F 1/20, 1971. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области стабилизированных источников питания.

Целью изобретения является увеличение быстродействия и точности стабилизации переменного напряжения. Это достигается тем, что стабилизация осуществляется путем управления регулирующим органом 1 сигналом, сформированным цепью обратной связи (ЦОС) по напряжению, а также ЦОС по току.

ЦОС по напряжению состоит из трансформатора 9, сигнал с которого через выпрямитель 8 поступает на пороговые элементы 6 и 7. В зависимости от величины отклонения выходного напряжения срабатывает либо один, либо оба элемента 6 и 7 ° Далее через триггеры 13 и 14 и узлы 4 и 5 совпадения .сигнал поступает на вход счетчика 3. Код с выхода счетчика 3 управляет регулирующим органом 1. ЦОС по току осуществляется с помощью трансформатора 10, выпрямителя 16 и формирователя ) 1 импульсов. Импульсы на выходе формирователя образуются в момент перехода значения синусоиды тока в нагрузке через нуль. Указанными импульсами производят переключение всех логических элементов в момент перехода тока через нуль, что устраняет возможность возникновения высокочастотых помех при переключении. 2 ил.

i 2233121

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах электропитания радиоэлектронной и вычислительной аппаратуры.

Цель изобретения — увеличение быстродействия и точности стаби«яизации стабилизатора переменного напряжения.

На фиг.1 изображена схема стабили затора переменного напряжения; на фиг.2 — диагрямы., поясняющие работу стабилизатора.

Стабилизатор переменного напряжения (фиг.1) содержит трансформаторно-ключевой регулирующий Орган 1 дис-" кретного действия. Усилители 2 управления, реверсивный двои (ный счетчик 3 первый 4 и второй 5 узлы совпадения, первый 6 и второй 7 порого вые элементы, выпрямитель ., согласующий трансформатор 9, токовый -.ðàíсформатор 10, формирователь 11 импульсов, узел 12 задержки, первый 13 и второй 14 триггеры., узел 15 сравнения, дополнительный выпрямитель 16.

Регулирующий орган 1 включен между входными и выходными выводами стабилизатора переменного напряжения, Первичная обмотка согласующего трансформатора 9 соединена с 1зыходными выводами регулирующего органа 1, а вторичная обмотка = с входами выпрямителя. Усилители 2 управления включен < мех<ду управляющими входами пегулы— рующего органа и выходами счетчика

3. входы которого соединены с выходами узлов 4 r< 5 совпадения. Выход узла 15 сравнения соединен с первыми ,зходами узлов 4 ы 5 совпадения, а входы — с прямыми выходами триггеров

13 и 14, в:<оды <инхронизации которых подключены к выпрямителю 8 через пороговые элементы 6 и 7. а обнуляющие входы — к выходу узла 12 задержки вход которого совместно с вторымы входами узлов 4 и 5 совпадeíèÿ,, сое,циненных через формирователь 11 импульсов и выпрямитель 16, с вторичной обмоткой токового трансформатора 10 первичная обмотка которого соединена последовательно с нагрузкой стабилизатора,, подключенный к его выходным выводам. Прямой выход первого триггера 13 соединен с третьим входом первого узла 4 совпадения, а инверсный выход — с третьим входом второго узла 5 совпадения. Регулирующий орган

1 дискретного действия содержит транi (15

20 да узла i. i сравнения запрещает прохождение импульсов через узлы 4 и 5 совпадения.

°

5О Л-..: кольку коэффициент передачи регулирующего органа 1 пропорционален .;оду на выходе счетчика 3, подаваемому;,на управляющие входы регулирующего органа 1 .<ерез усилители ?, то напря15 жени< на выходе стабилизатора поддержигается на заданном уровне т.е. между верхним и нижним пороговыми значениями. Импульсы (фиг.2г) образу-, зo

*10

45 сф<,рматор, обмотки которого коммутируются ключевыми элементами.. Усипители ? выполнены в виде транзисторных ключей, управляющих ключевыми элементами регулирующего органа 1.

Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом. е:eâое синусоидальное напряжение

0„ псдается па входные выводы устройс".ва и без ис,<ажения формы передается регулирующим органом 1 на его вы— ход (фиг.2a). Выпрямитель 8 преобразует напряжение U,, к виду U (фиг.2б), Пороговые элементы 6 и 7 настроены на верхнее граничное значение Ug и в нижне<. граничное значение,3 соот— оц ветст<зеппо (фиг. 2б),. Б случае, когда

О,:, < 1., „не срабатьпзает Hrr один из

rIopof î çûõ элементог 6 и 7. т.е. на прямых выходах три геров 13 и 14 oc-iаются значения "Лог.О . Когда П „<

"Ug Пр 1; срабатывает пороговый элемент 7 и на прямом выходе триггера

14 устанавливается "Лог.i", на инверсном — Juror О". Когда Пя > U, срабаты1зают пороговые элементы 6 и 7, и на прямых выходах триггеров 13 и 14,устанавливаются "Лог,1". Узел 15 сра знения„ HB KOTopbIH поступает информация об амплитуде П<, а„ соответственно, и об амплитуде Urr.„, анализирует состояние триггеров 13 и 14.

Когда поступающие сигналы одинаковы (оба "Лог,1" или "Лог.О"), то сигнал

"Лог.1" с выхода узла 15 сравнения разрешает прохождение импульсов через один из узлов 4 и э совпадения, что определяется состоянием триггера 13, сигналы с выходов которого поступают на |зходы узлов 4 и 5 совпадения. Когда П„- > П „, импульсы (фиг.2г) прохоБ дят на вычитающий вход счетчика 3 через узел 4, Когда Ug < U<„, импуль—

/ ° сы <фиг . 2:. ) проходят на суммирующий вход счетчика 3 через. узел 5. Когда

U, < ф - U„ сигнал "Лor 0 с выхо3 12331 ются на выходе формирователя 11 импульсов благодаря подаче на его вход выпрямленного напряжения (фиг.2в) с трансформатора 10..Таким образом импульсы (фиг.2г) образуются в момент перехода значения синусоиды тока в нагрузке стабилизатора через нуль (переключение в момент перехода через нуль необходимо для устранения возможности создания высокочастотных 10 помех при переключении). Для обнуления триггеров узлом 12 задержки формируются импульсы (фиг.2д). Эти импульсы задержаны относительно импульсов (фиг.2г), являющихся синхронизирующими для счетчика 3, для окончания переходных процессов в счетчике

3 при переключении в момент обнуления триггеров.

Диапазон напряжений между Ug u

Бр можно сколь угодно сужать (сужение ограничено точностью пороговых элементов б и 7), т.е. повышать точность стабилизации предлагаемого стабилизатора переменного напряжения. 35

Быстродействие стабилизатора опреде- ляется половиной периода..

Формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий трансформаторно-ключевой регулирующий орган дискретного действия, входом подключенный к входным выводам, усилители управления, 35 выходами подключенные к соответствующим выходам управления трансформаторно-ключевого регулирующего органа

21 4 дискретного действия, а входами — к соответствующим выходам реверсивного двоичного счетчика, первый узел совпадения, два пороговых элемента, входы которого связаны с выходом выпрямителя, входом соединенного с вторичной обмоткой согласующего трансфорь1атора, первичная обмотка которого подключена к выходу трансформаторно-ключевого регулирующего органа дискретного действия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения быстродействия и точности стабилизации, в него введены токовый трансформатор, дополнительный выпрямитель, формирователь импульсов, узел задержки, два триггера, второй узел совпадения и узел сравнения, выход которого соединен с первыми входами двух узлов совпадения, а входы — с прямыми выходами триггеров, входы синхронизации которых подключены к выходам пороговых элементов, а обнуляющие входы — к выходу узла задержки, вход которого совместно с вторыми входами узлов совпадения соединены через формирователь импульсов и последовательно подключенный с нимдополнительный выпрямитель с вторичной обмоткой токового трансформатора, первичная обмотка которого включенамежду выходом трансформаторно-ключевого регулирующегооргана дискретного действия и выходным выводом, причем прямой выход первого триггера соединен с третьим входом первого узла совпадения, а инверсный выход первого .триггера — с третьим входом второго узла совпадения.