Стабилизатор переменного напряжения

 

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в устройствах электропитания аппаратуры . Цель изобретения - уменьшение уровня помех в сети. Отклонение выходного напряжения стабилизатора за пределы допустимых норм вызьшает такое изменение состояния счетчика 2, которое изменяет коэффициент передачи регулирующего органа дискретного действия 1 в сторону, противоположную возникающему отклонению. Состояние счетчика 2 изменяется под действием сигнала от логического блока 9, в состав которого входят D-триггеры 10-13, инвертор 13 и коньюнкторы 15, 16. Такое выполнение логического блока 9 обеспечивает изменение уровня коэффициента передачи регулирующего органа I в момент перехода напряжения сети через нуль. Вследствие этого существенно уменьшаетсуя уровень помех в сети. 3 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (Н) (504 G 05 F 1 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1288661 (21) 4094057/24-07 (22) 14.07.86 (46) 15.03.88. Бюл. В 10 (71) Андроповский авиационный технологический институт (72) В.В. Юдин, Б.Б. Малков и Ю.А. Хохлов (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1288661, кл. G 05 F 1/20, 1985. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в устройствах электропитания аппаратуры. Цель изобретения — уменьшеwe уровня помех в сети. Отклонение выходного напряжения стабилизатора за пределы допустимых норм вызывает такое изменение состояния счетчика 2, которое изменяет коэффициент передачи регулирующего органа дискретного действия 1 в сторону, противоположную возникающему отклонению. Состояние счетчика 2 изменяется под действием сигнала от логического блока 9, в состав которого входят D-триггеры

10-13, инвертор 13 и коньюнкторы 15, 16. Такое выполнение логического блока 9 обеспечивает изменение уровня коэффициента передачи регулирующего органа 1 в момент перехода напряжения сети через нуль. Вследствие этого существенно уменьшаетая уровень помех в сети. 3 ил.

1381457

2, 40

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания аппаратуры.

Цель изобретения — уменьшение уровня помех в сети.

На фиг. 1 изображена электрическая схема стабилизатора переменного напряжения; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие принцип работы стабилизатора; на фиг. 3 — электрическая схема регулирующего органа дискретного действия.

Стабилизатор переменного напряжения содержит регулирующий орган 1 дискретного действия, включенный между входным и выходным выводом, счетчик 2 импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами регулирующего органа I дискретного действия, трансформа ор 3, с подключенной к выходным выводам первичной обмоткой, первый 4, второй 5 и третий

Ь кампараторы напряжения, одни одноименные входы которых соединены с второй обмоткой трансформатора, а другие одноименные входы — с выходами трехуров«еного делителя 7 напряжения, подключенного к источнику 8 постоянного напряжения, логический блок 9, в состав которого входят четыре Dтриггера 10-13, инвертор 14, первый

15 и второй 16 кон ьюнкторы, причем входы синхронизации первого 10 и второго ll триггеров непосредственно, а третьего 12 и четвертого 13 через инвертор !4 соединены с выходом первого компаратора 4, D-входы первого и второго триггеров соответственно соединены с источником логической 1 и логического О, а D-входы третьего и четвертого триггеров — с выходом первого н второго триггеров соответственна, вход установки в "0" первого триггера 10 и вход установки в

1" второго триггера II соединены соответственно с выходами второго 5 и третьего 6 ком«араторов, а выходы третьего 12 и четвертого 13 триггеров через первый !5 и второй 16 коньюнкторы падклю«е«ы к суммирующему и вычитающему вход,ьм счетчика 2, другие входы ка«ъю«ь горов соединены с выходам инвертара !4.

На диагр,l:l l;l. с, поясняющих принцип работы e T,ll«ill« «тара, изображены зависимости в ». «и сигналов в различных таплая г:; "п, : а — на выходе

35 трансформатора 3; б,в,г — соответственно на вь!ходах первого 4, второго

5 и третьего 6 компаратаров напряжений; ц,е,ж,з — соответственно на выходах первого 10, второго II, третьего !2 и четвертого 13 D-триггеров; и,к — на выходах первого 15 и второго конъюнкторов 16.

Регулирующий орган дискретного действия выполнен на трансформаторах, вторичные обмотки которых соединены в последовательную цепь, а каждая,из первичных обмоток посредством ключей

17-20 подключена к входному выводу.

Параллельно первичным обмоткам трансформаторов включены ключи 21-24.

Управляющие входы ключей 17-20 соединены с управляющими входами регулирующего органа 1 дискретного действия непосредственно, а ключей 21-24 через инверторы 25 типа К155ЛАЗ. Ключи 17-24 выполнены на транзисторах, включенных в диагонали выпрямительных мостов.

Счетчик 2 импульсов выполнен на микросхеме К155ИЕ7, компараторы 4-6 выполнены на микросхемах К554САЗ, а источник 8 постоянного напряжения собран на каскадно соединенных маломощном трансформаторе, выпрямительном мосте, РС-фильтре и параметрическом стабилизаторе, D òðèããåðû 1013 собраны на микросхемах KI55TM2, коньюнктары 15 и 16 — на К155ЛИ!.

Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образам.

Входное напряжение сети через регулирующий орган I дискретного действия передается на выхоц стабилизатора. При этом оно изменяет свой уровень в зависимости от коэффициента передачи регулирующего органа, зависящего ат управляющего кода Х, поступающего са счетчика 2. Каждой кодовой комбинации Х=(Х,X,X,Х } соответствует определен«ае состояние регулирующего органа I. Наличие в каком-либо разряде кода сигнала логической 1 приводит к включению соответствующего трансформатора в электрическую цепь (фиг. 3,,,,а нали— чие сигнала логического 0 — к отключению этого трансформатора. Так, например, при Х =1 ключ !7 нахоцится

1 в проводящем состоянии, а ключ 21 в непроводящем. Вследствие этого первый трансформатор оказывается подключенным к выхоцным зажимам регули138!457 рующего органа l. При Х =0 ключ 17 ! находится в непронодящем. состоянии, а ключ 21 — н проводящем. Поэтому первичная обмотка трансформатора ока5 зынается отключенной от входных зажимов и закороченной, т.е. трансформатор исключается из процесса передачи энергии.

Трансформаторы н схеме регулирующего органа дискретного действия имеют коэффициенты передачи напряжения, относящиеся как целые степени числа

2, т.е. совокупность этих коэффициентов можно представить вектором К=

= К,2К,4К,SK j . В этом случае для коэффициента передачи регулирующего органа 1 дискретного действия имеем: пе Х= î Х1+2Kî Х2+4Kа X +8K т.е. ой определяется декартовым произведением векторов К и Х.

Величина К численно равна минимальному значению коэффициента Тр 1Нсформации.

В зависимости от соотношения между амплитудой напряжения 11 на вторичной обмотке трансформатора 3 (пропорционального выходному напряже— нию) и уровнями напряжений 7 и снимаемых с делителя 7 напряжения и подаваемых соответственно на входы компараторон 5 и 6, возможны три ситуации (фиг.2):

П(V,; ) ((J с /

V U

В зависимости от того, какая из трех ситуаций имеет место, компараторы 4-6, реализующие функции X=>(U), Y=5(U-7„ ), Z= (J ) (где l (U) — еди-40 ничная функция, равная 0 при Ui0„ и равная 1 при U)0), формируют логические сигналы Х,Y,Z (фиг.2б,н,г), определяющие состояние триггеров 10 и !1 45 н конце каждого положительного полупериода выходного напряжения. В начале положительных полупериодов происII Н ходит установка триггера 10 в 0 и триггера 11 н "1", а в конце произ50 водится перезапись нх содержимого в триггеры 12 и 13 и разрешается формирование импульсов на выходе коньюнкторов 15 и 16, в результате чего осуществляется следующий алгоритм управ) 55 ления счетчиком 2 (фиг. 2д,е,ж,з,и,к), при U"V „ импульс с выхода коньюнктора 15 посгупает на суммирующий вход счетчика; при 7,с "- l„ импульсы на вход счет2 чика не пос гуиают; при у„ импульс с выхода конъюнк— тора 16 поступает на нычитаюший вход счетчика.

Поэтому, нсякое отклонение выходного напряжения за пределы допустимых норм вызывает такое изменение состояния счетчика 2, которое изменяет коэффициент передачи регулирующего органа 1 в сторону, противоположную возникающему отклонению: при увеличении выходного напряжения сверх уровня V происходит уменьшение коэффи2 циента передачи, при уменьшении ныходного напряжения ниже уровня I его увеличение. При этом импульсы управления счетчиком следуют с частотой напряжения сети.

Всякое изменение уровня коэффициента передачи регулируюшего органа l происходит в момент перехода напряжения сети через нулевой уровень, в отличие от прототипа, в котором уровень коэффициента передачи регулирующего органа 1 изменяется в середине полупериода напряжения питающей сети, что приводит к возникновению всплеска напряжения на нагрузке, увеличивая уронень помех в сети. В предлагаемом стабилизаторе (благодаря изменению схемы логического блока) достигнуто существенное изменение уровня помех в сети.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Стабилизатор переменного напряжения по авт. св. к- 1288661, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения уровня помех н сети, логический блок его выполнен на четырех г-триггерах, иннерторе и двух коньюнкторах, причем входы синхронизации первого и второго триггеров непосредственно, а третьего и четвертого через инвертор соединены с выходом первого компаратора, D-входы первого и второго триггеров соединены соответственно с источником логической 1 и логического О, а Р-входы третьего и четвертого триггеров соответственно с выходом первого и нторого триггеров, вход установки в

0 первого триггера и вход установки в 1 второго триггера соединены соответственно с выходом второго и третьего компараторов, а выходы третье1381457 го и четвертого триггеров через первый и второй конъюнкторы соответственно подключены к суммирующему и

О

X и

7 о

Р

ly

О

Ч вычитающему входам счетчика, другие входы конъюнкторов соединены с выходом инвертора.

1381457

Ьи.

Составитель А. Волкова

Редактор А. РеВНН Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Заказ 1183/42 Тира к 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ушгород, ул. Проектная, 4