Способ регулирования и стабилизации напряжения на выходе дискретного исполнительного органа

 

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения на выходе исполнительного органа любого требуемого уровня выходного напряжения с фиксированной нестабильностью при ограниченном числе коэффициентов передачи реализуемых исполнительным органом напряжений. Цель достигается тем, что регулируют оба пороговых уровня, а коэффициенты передачи, реализуемые исполнительным органом, образуют единую последовательность (отношение максимально допустимого порогового уровня к минимально допустимому и следующего коэффициента передачи к предыдущему постоянно ) во всем диапазоне регулирования. 2 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (SD 4 G 05 F 1 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3959291/24-07 (22) 01.10.85 (46) 07.07.88. Бюл. № 25 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) К. А. Липковский, О. В. Лялько, Б. Д. Бирук и Д. Б. Уваров (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 666527, кл. G 05 F 1/20, 1979.

Липковский К. А. Трансформаторно-ключевые исполнительные структуры преобразователей переменного напряжения. Киев:

Наукова думка, 1983, с. 83 — 84, 196 — 214.

„„Я0„„1408422 А 1 (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВЪ|ХОДЕ ДИСКРЕТНОГО ИСПОЛНИТЕЛЪНОГО ОРГАНА (57) Изобретение относится к вторичным источникам электропитания. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения на выходе исполнительного органа любого требуемого уровня выходного напряжения с фиксированной нестабильностью при ограниченном числе коэффициентов передачи реализуемых исполнительным органом напряжении. Цель достигается тем, что регулируют оба пороговых уровня, а коэффициенты передачи, реализуемые исполнительным органом, образуют единую последовательность (отношение максимально допустимого порогового уровня к минимально допустимому и следуюгцего коэффициента передачи к предыду|цему постоянно) во всем диапазоне регулирования.

2 ил.

1408422 любого требуемого уровня выходного напряжения с фиксированной относительной не-10

Изобретение относится к электротехнике, в частности к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано, например, при построении дискретных регуляторов-стабилизаторов и имитаторов систем электроснабжения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения на выходе исполнительного органа стабильностью при ограниченном числе коэффициентов передачи, реализуемых исполнительным органом, и заданном входном и выходном диапазоне напряжений, что достигается автоматической или ручной регулировкой выходного напряжения регулируемого источника опорного напряжения.

На фиг. 1 изображена диаграмма работы устройства, реализущего предложенный способ регулирования и стабилизации напряжения; на фиг. 2 — структурная схема устройства, реализующего предложенный способ.

Устройство для реализации способа содержит дискретный исполнительный орган 1, включенный между сетью и нагрузкой 2, первый и второй пороговые элементы 3 и 4, выходы которых через многопозиционный логический элемент 5 и блок 6 формирователей импульсов управления силовыми ключами подключены к входам управления силовых ключей исполнительного органа 1, а также регулируемый источник 7 опорного напряжения, выход которого связан с входом первого порогового элемента 3 и через резистивный делитель 8 с входом второго порогового элемента 4, другие входы первого и второго пороговых элементов 3 и 4 через измерительный орган 9 связаны с нагрузкой 2 и выходом исполнительного органа 1.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

Измерительный орган 9 преобразует контролируемое напряжение в кусочно-постоянное напряжение, которое поступает на входы соответственно первого 3 и второго 4 пороговых элементов, на их другие входы поступают два пороговых напряжения: первое — с выхода источника 7 опорного напряжения, регулируемого программно или вручную, второе — с резистивного делителя 8. В случае, если выходное напряжение измерительного органа 9 оказывается меньше максимально-допустимого порогового уровня и больше минимально-допустимого, на выходах пороговых элементов 3 и 4 устанавливаются сигналы, блокирующие работу многопозиционного логического элемента 5, на его выходах устанавливаются сигналы управления силовыми ключами исполнительного органа 1, которые усиливаются блоком 6 формирователей

55 импульсов управления силовыми ключами и подаются на управляющие электроды силовых ключей исполнительного органа 1, устанавливая неизменным его коэффициент передачи.

В случае, если оба пороговых уровня оказываются меньше выходного сигнала измерительного органа 9, на выходах пороговых элементов 3 и 4 устанавливаются сигналы, изменяющие режим работы многопозиционного логического элемента 5. Его выходные коды последовательно изменяются, воздействуя через формирователь импульсов управления силовыми ключами на силовые ключи исполнительного органа 1, уменьшая его коэффициент передачи до тех пор, пока выходной сигнал измерительного органа 9 не станет больше одного порогового уровня и меньше другого. Если оба пороговых напряжений оказываются больше выходного напряжения измерительного органа 9, выходные сигналы пороговых элементов 3 и 4 обеспечивают такой режим работы многопозиционного логического элемента 5, при котором его выходные коды последовательно изменяются, и, воздействуя через формирователь импульсов управления на исполнительный орган 1, увеличивают его коэффициент передачи. Как только выходной сигнал измерительного органа 9 станет больше одного порогового уровня и меньше другого, выходные сигналы пороговых элементов 3 и 4 блокируют работу многопозиционного логического элемента 5, фиксируя неизменным коэффициент передачи исполнительного органа 1.

Для предложенного способа регулирования и стабилизации напряжения поддержание постоянства относительной нестабильности на каждом уровне выходного напряжения Б -. (U (U- ". обуславливает неизменность отношения — — у = const намин при изменении сетевого (входного) напряжения в диапазоне

Uc мнн (Uc (Ue макс, где U ° — требуемый уровень выходного напряжения;

11нн мин — минимально-допустимое значение Б

11нн макс — максимально-доп ксти мое значение 1., Для получения любого требуемого уровня выходного напряжения в диапазоне регулирования напряжения на нагрузке

UH мин (UHH и макс, ГДЕ 1Лн макс — ВЕРХНЯЯ ГРЯНИЦB ДИЯПЯЗОНЯ РЕгулирования;

140842о

U»(lp ч,lI \ — 71 )Il»p ми»

Форму.га изобретения (3) 20

О» с

u„„ »»„»„

V»»»а»с и „»,» и » Nu» гг»»»»

Ус»»»

Фиг 1

V; »а»с

VH чин — НИЖНЯЯ ГраНИЦЯ ДИЯПЯЗОНЯ РЕгулирования, требуется, чтобы для его значений U«, реализуемых исполнительным органом i-го и (i+1)-го коэффициентов передачи, существовали также значения сетевого (входного) напряжения ()с, при одном из которых напряжение на нагрузке было бы равно максимально-допустимому значению для заданного уровня напряжения ((ни макс, а при другом — минимально допустимому ((нн мин, т.е. ()нн макс = К; ° 11с ()нн мин — — Ксиг ° Uc, (2) где К„Kw — коэффициенты передачи, реализуемые исполнительным органом, причем К; ) K I (фиг. 1).

Подставляя в (1) значение Uv найденное из (2), получаем

Это условие является критерием непрерывности кусочно-линейной функции, аппроксимирующей выходную характеристику преобразователя при реализации U---го уровня напряжения. Полученное соотношение позволяет найти единую последовательность коэффициентов передачи, перебор которых во всем диапазоне изменения преобразуемого напряжения V- дает возможность сохранить постоянной относительную нестабильность выходного напряжения на любом уровне в диапазоне оТ Uí чии до Uí макс, Равенство требуемого напряжения U-- и напряжения на нагрузке Uí является условием, при выполнении которого исполнительный орган должен оставаться в неизменном состоянии.

Допустимые границы изменения напряжения на нагрузке для значений U-- задаются двумя пороговыми уровнями, поэтому для исполнительного органа в неизменном состоянии имеем

U ! 1 пор мин VII Uflop. Màêñ, а для допустимых значений напряжения на нагрузке можно записать

Unop чакс = 1 1нн макс, U ор v»» = ((нн м.н а

Разделив первое выражение ня второе и учитывая (3), получаем

Таким образом. поставленная цель реализуется путем изменения значений пороговых напряжений, причем так, чтобы не нарушилось условие (4). Это обеспечивает любой требуемый уровень выходного напряжения с фиксированной относительной нестабильностью, что при ограниченном числе коэффициентов передачи, удовлетворяющем условию (3), реализуемых исполнительным органом, существенно расширяет функциональные возможности предложенного способа регулирования и стабилизации напряжения.

Способ регулирования и стабилизации напряжения на выходе дискретного исполнительного органа, заключаюшийся в том, что осуществляют последовательный перебор коэффициентов передачи исполнительного органа по результату сравнения его выходного напряжения с двумя пороговыми уровнями — максимально допустимым и минимально допустимым, причем коэффициенты передачи исполнительного органа образуют единую последовательность, при которой отношение максимально допустимого порогового уровня к минимально допустимому и предыдущего коэффициента передачи к следующему постоянно, отличающийся Tc ì, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения на выходе исполнительного органа любого требуемого уровня выходного напряжения с фиксированной относительной нестабильностью при ограниченном числе коэффициентов передачи, реализуемых исполнительныхг органом, н заданном входном и выходном диапазоне напряжения, регулируют оба пороговых уровня, а коэффициенты передачи, реализуемые исполнительным органом, образуют указанную единую последовательность во всем диапазоне регулирования.

1408422

Составите.ш Л. Колоколкин

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор A. Тяско

В а к аз 3352/51 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическос предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4