Стабилизатор переменного напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

П91 СВ

3 А1 (51)4 G 05 F 1 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4169767/24-07 (22) 26.12.86 (46) !5.08.88. Бюл. У 30 (72) Ю. В. Сидоренко, В. А, Халиков, А. Г. Можаровский и В. П. Фуртат (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 1180858, кл. G 05 F 1/30, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 1374197, кл. С 05 F 1/30, 1986. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕЮННОГО НАПРЯМЖНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. - .

Цель достигается путем реализации измерительного органа на базе интегратора с обнулением и считыванием с него информации в конце интервала ин,.тегрирования, равного полупериоду выходного напряжения стабилизатора, На вход интегратора подается выпрямленное и смещенное относительно нулевого уровня напряжение, пропорциональное выходному напряжению стабилизатора.

Это позволяет иметь информацию о всей полуволне выходного напряжения стабилизатора и при выборе значения смещающего напряжения равным среднему значению выпрямленного можно получить значительную чувствительность интегратора к отклонению выходного напряжения стабилизатора от номинального значения с за счет уменьшения постоянной времени ,интегрирования. 2 ил.

1416953

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для построения высокоточных стабилизаторов переменного напряжения дискретного

5 действия.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей стабилизатора переменного напряжения дискретного действия.

На фиг. 1 представлена функциональная схема стабилизатора; на фиг. 2 " эпюры напряжений в основных точках схемы. 15

Устройство содержит регулирующий орган дискретного действия 1, соединенный управляющими входами с выходами реверсивного счетчика 2, пороговые элементы 3 и 4, выходами соединенные 20 соответственно с входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика

2, измерительный трансформатор 5 с первичнои Обмоткои 5 ° 1, Вторичнои измерительной обмоткой 5.2 и синхрони- 25 зирующей обмоткой 5.3, выпрямитель б и формирователь 7 стробирующих импульсов, причем выпрямитель 6 соединен одним из выходных выводов с входом интегратора 8, имеющего ключ 9 . 30 сброса, а вторым выводом — с одноименным выводом источника 10 эталонного напряжения, второй вывод которого заземлен, формирователь стробируюшулх импульсов 7 входом соединен с синхронизирующей обмоткой 5.3 измерительного трансформатора 5, а выходом " с входами стробирования пороговых элеэлементов 3 и 4 и входом формирователя ll импульсов сброса интегратора, 40 интегратор 8 подключен к входам пороговых элементов 3 и 4, а формирователь 11 импульсов сброса интегратора выходом соединен с управляющим входом ключа 9 сброса интегратора.

Устройство работает следующим образом.

Входное стабилиэируемое напряжение

U поступает на вход регулирующего

sx органа 1 и преобразуется в нем в выходное напряжение U (ôHã. 2a), снимаемое с выходных зажимов устройства. Измерительный трансформатор 5, приводит выходное напряжение стабилизатора к величине, допустимой для

55 последующей обработки. Напряжение с измерительной обмотки 5,2 трансформатора 5 подается на выпрямитель 6, где оно выпрямляется. Напряжение 12 на

Цент = л (U sin — t — U )oft;

2Р

m Т 3т о

1 Т 2п

U = — U †(-coB — t) инт р ю 2 ф

1 р Эт" о

1 Т 27!

1пнт т1т Я (o Т t — 1) I эт "э (2) где Б — амплитудное значение входного измеряемого напряжения; — постоянная интегрирования интегратора;

Т вЂ” период входного измеряемого напряжения.

Значение U для времени интегриТ ров ания

1 Т

Uèíò UÔ2 (И !) пнт 2п

1 T I Т Т

7 (эт 2))

Эт 2 7 П1

Т 1 U ь 1 (3) При заданном значении Б и времени

Т интегрирования t = вЂ, при равенстве

2 „ вольтсекундных площадей раэнополярных участков измеряемого напряжения значение "нкт О, т.е. выходных зажимах выпрямителя 6 показано на фиг. 2б. Напряжение с синхронизирующей обмотки 5,3 трансформатора

5 подается на формирователь 7 стробирующих импульсов, который вырабатывает стфобирующие импульсы 13 (фиг. 2в1., Они поступают на пороговые элементы

3 и 4 и на формирователь 11 импульсов сброса интегратора, вырабатывающий импульсы 14 сброса интегратора.

На фиг. 2д показано входное напряжение !5 интегратора 8, получаемое путем суммирования напряжения источника 10 эталонного напряжения U u выходного напряжения 12 выпрямителя.

Выходное напряжение 16 интегратора 8 при синусоидальной форме стабиЪю лизируемого напряжения описывается следующей формулой:

1416953

Для известных устройств U имеет те же ограничения. Для времени ин-.

Т тегрирования t = — U

5 1 Т вЂ” откуда при Т = 2Р с2 откуда

09н 9

Н (4) и

l апас (6) что соответствует оптимальному уровню

U для фиксированного

Значение U ц„ ограничено напряжением насьпцения операционного усилителя (ОУ). Момент времени, когда насьпцается ОУ, при фиксированном U!„ получаем, 1 приравняв подынтегральное выражение формулы (1.) нулю:

"2 — — 9 9

Я 0,2105

25

2ц 2

sin

Т !!

35

1 Т 2п

Нс1с л д 2 (Т 40

1 — l) — — U л ЭТ б где П „а — напряжение насьпцения ОУ.

Отсюда с учетом (4)

55

Пб — 0,2105

Пмас (5) 1Кнт л (2 ) т !!

2ц

U sin — t — U О

Т Эт

С учетом (4) получают

2l! 2

U . sin — t — — U = О н Т л Мъ 9

2 при Т = 2ц t arcsin =, т.е.

0,69011 рад. (39,5О);

= 2,45089 рад. (140,5О) С учетом (2) получают ограничения на постоянную времени ьб интегратора г Т 2Г

2 (cos — I) = cj

Б„ас с 29 б Т П при Т = 2п и t = t) =0 69011 рад

Um (-cos 0,69011 + 1 анас — с 0,69011);

2 где с — постоянная интегрирования

1 интегратора.

Сравнив постоянные времени интеграторов Г„ (5) и пс (6) получают т. е. данное устройство позволяет увеличить чувствительность .измери— тельного органа в 9,5 раза.

В конце измеряемого полупериода выходнсе напряжение интегратора сравнивается с пороговыми уровнями элементов 3 и 4 в момент поступления на них стробирующих импульсов 13, при номинальном выходном напряжении стабилизатора оно равно нулю. При построении интегратора на базе операционного усилителя в инвертирующем включении выходное напряжение интегратора в предлагаемом устройстве при возрастании выходного напряжения стабилизатора становится отрицательным, а при уменьшении — положительным.

Поэтому напряжение срабатывания порогового элемента 3 Ь какс,соответствующее максимальному допустимому выходному напряжению стабилизатора, имеет отри- цательную полярность, а напряжение срабатывания порогового элемента соответствующее минимально допустимому выходному напряжению стабилизатора, — положительную полярность. Если в момент поступления стробирующих импульсов !3 выходное напряжение стабилизатора находится в зоне допустимой нестабильности, U цмт находится в зоне о т U до U „и

Макс мкм пороговые элементы не пропускают стробирующий импульс. В случае ухода выходного напряжения стабилизатора из зоны допустимой нестабильности срабатывает один из пороговых элементов 3 или 4, пропускает импульс 17 и переводит счетчик в новое устойчивое состояние, в соответствии с которым изменяется коэффициент переда5 l4I69 чи регулирующего органа. По окончании каждого измерения интегратор 8 обнуляется ключом сброса 9 при поступлении на него импульсов 14 сброса

5 интегратора. формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий включенный между вход- О ными и выходными выводами регулирующий орган дискретного действия, управляющими входами соединенный с выходами реверсивного счетчика, входы прямого и обратного счета которого соединены с выходами первого и второго стробируемых пороговых элементов с разнополярными уровнями срабатывания, .измерительный трансформатор, подключенный первичной обмоткой к выходным выводам, а вторичной — y входу выпрямителя, интегратор с ключом сброса, 53 6 выход которого подсоединен к входам пороговых элементов, формирователь стробирующих импульсов, выходом подключенный к входам стробирования пороговых элементов и входу формирователя импульсов сброса интегратора, выход которого соединен с управляющим входом ключа сброса интегратора, и источник постоянного эталонного напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введена синхронизирующая обмотка измерительного трансформатора,.подсоединенная к входу формирователя стробирующих импульсов, источник постоянного эталонного напряжения одним из выводов заземлен, а другим соединен с одноименным выходным выводом ныпрямителя, второй вывод которого подключен к входу интегратора.

Составитель С. Чернышева

Редактор Л, Пчелинская Техред Л.Сердюкова Корректор М. Максимишинец

Тираж 866 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4064/45

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