Устройство для сглаживания пульсаций напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве источника питания. Цель изобретения - упрощение устройства . При изменении величины или формы пульсаций напряжения на нагрузке 3 автоматически изменяются величина и форма напряжения на вторичной обмотке 2 компенсирующего трансформатора 1, и уровень пульсаций напряжения на нагрузке 3 возвращается к прежней величине, близкой к нулю. Это достигается за счет определенного выбора величин и соотношений между коэффициентами передачи отдельных звеньев устройства: датчика пульсаций 7, суммирующего усилителя 5, компенсирующего трансформатора 1. При этом обеспечивается снижение коэффициента усиления усилителя 5 и исключаются различные корректирующие элементы . Для повьшения коэффициента сглаживания дополнительно введен предварительный усилитель 14, включенной между выходом датчика пульсаций 6 и входом усилителя 5. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л ОС ел о vj QO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 М 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3906992/24-07 (22) 10.06.85 (46) 07.11.87. Бюл. ¹ 41 (72) Ю.Н. Шуваев (53) 621.314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 944013, кл. Н 02 М 1/14, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1096740, кл. Н 02 M 1/14, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СГЛАЖИВАНИЯ

ПУЛЬСАЦИЙ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве источника питания.

Цель изобретения — упрощение устройства. При изменении величины или формы пульсаций напряжения на нагрузке 3 автоматически изменяются ве„„SU„„1350781 личина и форма напряжения на вторичной обмотке 2 компенсирующего трансформатора 1, и уровень пульсаций напряжения на нагрузке 3 возвращается к прежней величине, близкой к нулю.

Это достигается за счет определенного выбора величин и соотношений между коэффициентами передачи отдельных звеньев устройства: датчика пульсаций 7, суммирующего усилителя 5, компенсирующего трансформатора 1. При этом обеспечивается снижение коэффициента усиления усилителя 5 и исключаются различные корректирующие элементы. Для повышения коэффициента сглаживания дополнительно введен предварительный усилитель 14, включенный 3 между выходом датчика пульсаций 6 и входом усилителя 5. 1 з.п. A-лы, 1ил. ЧФ У

1 13507

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников электропитания электротехнической и радиоэлек5 тронной аппаратуры различного назначения.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На чертеже представлена схема уст= 1О ройства для сглаживания пульсаций напряжения постоянного тока.

Устройство содержит компенсирующий трансформатор 1, вторичная „обмотка 2 которого включена последовательно с цепью нагрузки 3, а первичная обмотка 4 включена на выход суммирующего усилителя 5, входом подключенногo к цепи нагрузки 3 через первый датчик

6 пульсаций. Второй датчик 7 пульсаций входом подключен к входному 8 и общему 9 выводам устройств". Один из выходов датчика 7 пульсаций через резистор 10, а один из выходов,цатчика пульсаций 6 через резистор I 1 под- 25 ключены к одному из входо:в усилителя 5, который через резистор 12 соединен с одним из выходных выводов усилителя 5, образуя общий вывод..

Другие выходы датчиков 6 и 7 пульса в Зп ций подключены через резистор 13 к другому входу усилителя 5.

Усилитель 5 является суммирующим усилителем для пульсаций напря>кения, поступающих на его вход с выходов

35 датчиков 6 и 7 пульсаций. Резисторы

10 и 12 служат для получения заданного коэффициента усиления усилителя 5 по переменной составляющей напряжения на входе устройства. Для плавной под- 4О регулировки этого коэффициента усиления один из этих резисторов, например резистор 1 2 ) целесообразно I 61110JIFIHTb переменным, как показано на чертеже.

Резистор 11 используется при необ45 ходимости получения определенного коэффициента усиления усилителя 5 EIo переменной составляющей напряжения на нагрузке 3, причем при необходимости получения максимальной величины этого коэффиицента усиления резисТ0р 11 может отсутствовать.

Резистор 13 служит для обеспечения режима работы суммирующего усилителя 5 с дифференциальным ьходным

55 каскадом при заданных весовых коэф-. фициентах его входных сигналов.

Для повьш,ения коэффициента сглаживания устройства допзлнительно мо81 2 жет быть введен предварительный усилитель 14, включенный мелку выходом датчика 6 пульсаций и входом усилителя 5.

Устройство работает следующим образом.

Пульсирующее напряжение с выхода источника питания поступает на вход устройства, на его выводы 8 и 9, затем через вторичную обмотку 2 компенсирующего трансформатора 1 подается на нагрузку 3,. Пульсации напряжения на нагрузке 3 выделяются основным датчиком 6 пульсаций и подаются на вход усилителя 5. Пульсации напряжения с входных выводов 8 и 9 устройства через датчик 7 пульсаций и резистор 10 также поступают на вход усилителя 5. Сложенные и усиленные с различными коэффициентами усиления пульсации напряжения с выхода усилителя

5 подаются на первичную обмотку 4 компенсирующего трансформатора 1. С ВТо ричной обмотки 2 компенсирующего трансформатора 1 напряжение переменного тока поступает в цепь нагрузки 3 в противофазе с напряжением пульсаций источника питания. Величина и форма напряжения на вторичной обмотке 2 при помощи замкнутой системы автоматического регулирования по переменному току устанавливаются такими, чтобы переменная сос гавляюшая напряжения на нагрузке (пульсации напряжения) была. близка к нулю при любых частотах и величинах переменных составляющих напряжения источника питания и при любом токе нагрузки устройства.

При изменении по какой-либо причине величины или формы пульсаций напряжения на нагрузк 3 автоматически изменяются величина и фо.рма напряжения «а вторичной обмотке 2 компенсирующего тран< форматора 1, и уровень пульсаций напряжения на нагрузке 3 возвращается к прежней величине, близкой к нулю.

Коэффициент сглакиван s. устройства зависит от величины и соотношения между коэффициентам 1 передачи его отдельных звеньев. При определенном соотношении между кзэффкциептом передачи датчика 7 пульсаций, коэффициентом усиления усилителя 5 по переменной составляющей напряжения на входе устройства и коэффициентом трансформации компенсирующего транс13507 форматора 1 обеспечивается полная (абсолютная) инвариантность пульсаций напряжения на нагрузке 3 по отношению к пульсациям напряжения на вхо5 де устройства.

Формула для определения коэффициента сглаживания устройства имеет вид

ПгВх ) 1+K* o K у1/K хр 1р

yg

1 где К, К вЂ” коэффициенты переда,о чи датчиков пульсацийби7;

К „, К вЂ” коэффициенты усиления усилителя 5 по переменной составляющей на Входе усТ 2О ройства и на нагрузке;

U><, U — действующее значение г6х переменной составляющей напряжения 25 (пульсации напряжения) на нагрузке 3 и на входе устройства;

К вЂ” коэффициент транс- 3О формации компенсирующего трансформатора.

Анализ формулы (1) показывает, что при выполнении соотношения между коэффициентами передачи звеньев (1-K K „/K (=0 коэффициент сглаживания устройства

К, = c o и пульсации напряжения на насгп

rpy3Ke Бг„=О при любой величине пульсации напряжения на входе устройства Uг „. Обеспечение соотношения (1) может быть получено изменением К; подрегулировкой величины сопротивле- 45 ния одного из резисторов 9 или 12, так как коэффициент усиления К практически равен отношению сопротивлений резисторов 12 и 10.

Данное устройство является комбинированной системой автоматического регулирования, в которой сочетаются принципы регулирования по отклонению и по возмущению.

При отсутствии контура регулиро55 вания по возмущению коэффициент сглаживания устройства равен

81

Ч т.е. определяется коэффициентом усиления системы в разомкнутом состоянии.

При отклонении величины коэффициента передачи звеньев от условия абсолютной инвариантности, определяемого формулой (1), К г„ Ф, К. при I K„K ÷ /K т (1. При этом, тр

К,„, тем больше, чем величина ! К д д К, /К р/ ближе к 1. Однако, в

1 любом случае К г, К,, причем, при небольшом отклонении I1(„ „Ê »/К / ( от 1Ксгn > I

При отклонении коэффициентов передачи звеньев от условия, определяемого формулои (1), К,г праМо пропорционально зависит от величины К

У1 т поэтому в этом случае для повышения

К с,„ целесообразно использовать предварительный усилитель 14.

Таким образом, изобретение позволяет увеличить коэффициент сглаживания, обеспечить устойчивость устройства без применения дополнительных корректирующих элементов и упростить устройство за счет, снижения коэффициента усиления усилителя и исключения корректирующих элементов.

Формула и з обретения

1. Устройство для сглаживания пульсаций напряжения постоянного тока, содержащее входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно источника входного напряжения и цепи нагрузки, усилитель, два датчика пульсаций и компенсирующий трансформатор, выводы одной обмотки которого подключены соответственно к входному и выходному выводам, а выводы другой соединены с выходными выводами усилителя, причем первые из входных выводов первого и второго датчиков подключены соответственно к входному и выходному выводам, а их вторые входные выводы соединены с общим выводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, указанный усилитель выполнен суммирующим с двумя входными и одним общим выводами, причем первые из выходных выводов указанных датчиков соединены соответственно с первым и вторым входными выводами суммирующе.го усилителя, а их вторые выходные выводы соединены с общим выводом усилителя.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в выходную цепь второго датчика пульсаций

1350781 включен дополнительно введенный предварительный усилитель.

Составитель А. Кириллов

РедактоР Н. ГУнько ТехРед М.Коданич Корректор М. Шароши

Заказ 5294/54 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7(-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул„ Проектная, 4