Устройство для импульсного регулирования мощности переменного тока

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры . Целью изобретения является ст,абилизация энергии импульсов устройства для импульсного регулирования мощности переменного тока с заданной точностью. На вход 12 устройства поступает положительный потенциал с частотой F, формирователь 8 амплитуды открывается, на его выходе появляются импульсы с частотой 2F. Делитель 1 частоты формирует импульс длительностью 1/F, который открывает элемент 2И-НЕ 3. В этом момент на единичный вход блока 4 задержки следуют импульсы с формирователя 8, которые сдвигаются на ьыход блока 4 тактовыми импульсами частотой F, . Формирователь 5 импульсов управления генерирует импульс длительностью 1/F ,,который включает тиристор 6. При этом длительность импульса на нагрузке 9 и его амплитуда определяются требуемой мощностью. 2 ил. ю 00 00 а ел Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

SU„„1288 дц1 G 05 F 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬИЬ Я. : 1.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3897930/24-07 (22) ?0.05.85 (46) 07.02.87. Бюл. Ф 5 (71) Тамбовский институт химического машиностроения (72) Е.И.Глинкин, В,Н.Казаков, К.В.Лысенко и О.Е.Казинский (53) 621.316.722. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 7155 !0, кл. G 05 Г 3/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 699515, кл. Н 02 М 5/22, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является стабилизация энергии импульсов устройства для импульсного регулирования мощности переменного тока с заданной точностью. На вход 12 устройства поступает положительный потенциал с частотой F, формирователь 8 амплитуды открывается, на его выходе появляются импульсы с частотой 2F.

Делитель 1 частоты формирует импульс длительностью 1/F, который открывает элемент 2И-НЕ 3. В этом момент на единичный вход блока 4 задержки следуют импульсы с формирователя 8, которые сдвигаются на выход блока 4 тактовыми импульсами частотой F, .

Формирователь 5 импульсов управления генерирует импульс длительностью

1/Р,,который включает тиристор 6.

При этом длительность импульса на нагрузке 9 и его амплитуда определяются требуемой мощностью. 2 ил, 1288675

Изобретение относится к электротехнике, в частности для стабилиза. ции импульсов переменного тока.

Целью изобретения является стабилизация энергии импульсов с заданной точностью.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — диаграммы работы устройства.

Устройство состоит из управляющего делителя 1 частоты, постояннозапоминающего блока 2, элемента

2И-HE 3, блока 4 задержки, выполненного на сдвиговом регистре, формирователя 5 импульсов управления, тиристора 6, преобразователя 7 напряжения, формирователя 8 амплитуды на логическом элементе ЗИ-НЕ, нагрузки 9, генератора 10 тактовых импульсов, клеммы 11 для подключения источника опорного напряжения и клеммы

12 для подключения блока управления устройством.

В исходном состоянии формирователь 8 закрыт нулевым потенциалом по входу 12 управления, на входе 11 присутствует опорное напряжение U,, на входе делителя 1 и блока 4 задержки импульсы отсутствуют. Элемент 3 закрыт нулевым потенциалом, поступающим с выхода делителя i, на выходе элемента 3 импульсы отсутствуют. На выходе блока 4 и на выходе формирователя 5 имеются нулевые потенциалы, тиристор 6 закрыт, ток в нагрузке 9 35 не протекает. В делитель 1 из блока

2 вводится код N кодом и устанавливается число активных разрядов блока 4. Преобразователь 7 преобразует напряжение сети частотой 50 Гц в пуль-<0 сирующее с частотой 2F=100 Гц (фиг.2a).

Код N. определяет время задержки Т

1 запуска тиристора 6

N1 = 3 2F.

Устройство без изменения амплитуды15 питающего напряжения работает следующим образом.

На вход 12 устройства поступает положительный потенциал, формирователь 8 амплитуды открывается, на. его выходе поязлются П-образные импульсы с частотой .2F (фиг.25). Управляемый делитель 1 частоты формирует импульс длительностью 1/F (фиг.2 ) в момент появления m-i,m импульсов. Формирование такого импульса обеспечивается кодом N; представленным в позиционной форме вида 110...00, где число позиций кода равно m, а на позициях

m и (m-1) находятся единицы. Элемент

3 открывается импульсом, поступающим с выхода делителя 1. Импульсы с генератора 10 (фиг.2 г) через элемент 3 проходят на ега выход (фиг.2д), В этот момент на единичный вход блока 4 задержки следуют (m-1) и л импульсы с формирователя 8 амплитуды, которые структурно сдвигаются на выход блока

4 тактовыми импульсами астатай F, На выход блока 4 поступает (m 1)-й импульс длительностью 1„ с задержкой относительно входа на время (фиг. 2 е), где =n/F< п — числа элементов блока задержки, определяемое исходным кодом И . При появлении спада импульса g„ ôîðìèðoíàòåëü 5 импульсов генерирует импульс длительностью 1/F (фиг.2 ), фронтом этого импульса включатеся тиристар 6 и через нагрузку 9 от преобразователя 7 протекает ток в момент формирования

m-го импульса частоты 1/2 F (фиг.23), Длительность импульса на нагрузкс 9 и его амплитуда определяются требуемой мощностью, рассеиваемой на нагрузке 9. Импульсом, сформированным на выходе блока 5, записывается .;ад

N: в делитель 1 иэ блока 2 и обну-. ляется блок 4 задержки, начинает-я, следующий цикл по описанной с.".еме.

При появлении на управляющем входе нулевого потенциала рабата устройства прекращается.

Устройство с изменением амплитуды напряжения сети работает следующим образом.

Для наглядности рассмотрим время задержки „= ",, где,, — время задержки, определяемое выражением

Т, = I/2F (1) где 1 = 1-2, Х ej m,m-2) . при отсутствии возмущения напряжения сети. ! (фиг.?) апреВремя задержки деляется выражением — t+n/F,, i äå время сравнения апарнага напряжения формирователя 8 амплитуды с напряжением сети U при U=U з пи с,-. длительность .:лпуль а на выходе формирователя 8 без возмущения напряжения сети".

1288675

t, = arctg(K) — —.

2РГ (8) 3

1-4F с

=1/2à — 2с ио

При увеличении напряжения сети на на величину AU время задержки ; = гз, или ь --t -д +и/Р +1. +241:= с +

3 оо 1 оо 30 э (3) где д — половина изменения длительности импульса на выходе формирова- 1п теля 8 nðè увеличении напряжения сети на дЦ, т.е. дТ = f(hU).

При уменьшении напряжения сети на величину дБ время задержки1, определяется выражением 15

Из сравнения выражений (1) и (2) получают соотношение (4), позволяющее оценить число каскадов и блока 4 2g задержки, необходимое для получения заданного -, 1-1 и = F,(- — +e.), (4)

2F

Частота F определяется погреш1 ностьюЯ стабилизации энергии им4

Из равенств (6) и (7) получают выражение (8), определяющее время в зависимости от длительности импульса тиристора К

Величина опорного напряжения Ц формирователя 8 определяется при невозмущенном напряжении сети

U = UsiI1 d t. (e) где U — напряжение сети на входе формирователя 8, Таким образом, введение в устройство последовательно включенных формирователя амплитуды, блока задержки и формирователя импульсов позволяет с заданной точностью стабилизировать энергию отдельных импульсов переменного тока в нагрузке при изменениях напряжения сети, снизить ошибку управления процессами, и соответствен повысить оперативность регулирования и расширить область применения.

Формула изобретения или

Г р 2/6 т„.

Время t сравнения опорного напряжения формирователя 8 с напряжением сети U можно определить следующим

;образом.

Из равенства выражений, характеризующих изменение энергии импульса тиристора, за счет возмущения напряжения питания д П и за счет приращения длительности импульса на величину дь получают выражение ц

1 К 2д0 дС и 2TIF 2 U+aU в (6) 45 где К = (Π— -) — длительность импульса

Ъ

2 тиристора, рад., связывающее амплитудное B03M ùeInIe импульса с равнозначным ему временным.

Изменение длительности импульса на выходе формирователя 8 (фиг.2) за счет амплитудного возмущения питающего напряжения определяется выражением (7) дБ 1 ь сй с1(у U) 23Г (7) пульса

Г д " пин / "но

1/F д „„ /Z 30

Устройство для импульсного регулирования мощности переменного тока, содержащее преобразователь напряжения, входом соединенный с клеммами для подключения сетевого напряжения, а выходом через тиристор — с клеммами для подключения нагрузки, генератор тактовых импульсов, постоянно запоминающий блок, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами управляющего делителя частоты, выход которого подключен к управляющему входу элемента 2И-НЕ, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью . стабилизации энергии импульсов с заданной точностью, в него введены формирователь амплитуды, вь1полненный на элементе ЗИ-НЕ, блок задержки и формирователь импульсов управления, первый вход которого подключен к выходу блока задержки, а выход соединен с управляющим входом тиристора, с установочными входами блока задержки и управляемого делителя частоты, вход которого подключен к выходу формирователя амплитуды и единичному входу блока задержки, информационные входы которого соединены с клеммами для подключения блока задания времени задержки импульсов, а счетный вход соединен через элеСоставитель С.Черньппева

Техред Н.Глущенко Корректор В. Бутяга

Редактор О.Головач

Заказ 7807/46

Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие„ r.Óærîðîä, ул.Проектная, 5 !288675 6 мент ?И-НЕ с выходом генератора так- образователя напряжения, вход уст".— товых импульсов и вторым входом фор- нонки подключен к клемме для поцклюмирователя импульсов управления, при- чения источника опорного напряжения, чем информационный вход формировате- а вход управления соединен с клеммой ля амплитупы соединен с выходом пре- 5 для подключения блока управления.