Устройство регулирования мощности

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение точности регулирования и снижения спектральной плотности мощности помех на информационные каналы и электромагнитного излучения в эфир. Регулирование напряжения осуществляется за счет изменения напряжения управления на входе. На выходе преобразователя код-длительность формируется сигнал, синхронизированный с напряжением на входных выводах, который включает триак. Причем для активной нагрузки включение осуществляется в момент перехода напряжения через ноль, а для индуктивной нагрузки при переходе тока через ноль. Положительный эффект достигается за счет применения коммутатора, который позволяет ограничивать спектральную плотность мощности помех, а также введения источника опорного напряжения и усилителя, которые позволяют повысить точность регулирования. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) SU(Ill

А1 (51) 5 G 05 F 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И СЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4367619/24-07 (22) 22.01.88 (46) 15.02.90. Бюл. Ó 6 (72) В.Д.Купченко (53) 621.314.2(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1369651, кл. H 02 M 5/257, С 05 F 1/66, 1986, Авторское свидетельство СССР

9 1422230, кл. G 05 F 1/66, 1987. (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩ.НОСТИ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение точности регулирования и снижения спектральной плотности мощности помех на иНформационные каналы и электромагнитного излучения в эфир.

Изобретение относится к электротехнике, Целью изобретения является повышение точности регулирования и снижение спектральной плотнбсти мощности помех на информационные каналы и электромагнитного излучения в эфир, На чертеже изображена схема устрой-, ства, Устройство содержит управляемый генератор 1 постоянного тока (УГПТ) с источниками 2 и 3 опорного напряжения, выход первого из которых соединен с неинвертирующим входом перво1 го компаратора 4 аналоговой ошибки управления, выход другого — с опорным входом ЦАП 5, инвертирующий вход первого компаратора 4 соединен с выводом 6 для подключения управляющего

Регулирование напряжения осуществляется за счет изменения напряжения управления на входе. На выходе преобразователя код-длительность формируется сигнал, синхронизированный с напряжением на входных выводах, который включает триак. Причем для активной нагрузки включение осуществляется в момент перехода напряжения через нуль, а для индуктивной нагрузки при переходе тока через нуль, Положительный эффект достигается за счет применения коммутатора, который позволяет ограничивать спектральную плотность мощности помех, а также введения источника опорно о напряжения и усилителя, кото- с рые позволяют повысить точность регулирования. 1 ил. напряжения, выход первого компаратора 4 соединен с неинвертирующим входом второго компаратора T и является выходом 8 аналоговой ошибки УГПТ 1, инвертирующий вход второго компаратора 7 соединен с выходом ЦАП 5 и входом неинвертирующего усилителя 9, выход 10 которого является дискретным выходом УГПТ 1, выход второго клипаратора 7 через элемент 11 направления счета соединен с входом сложения и вычитания реверсивного счетчика 12, вход синхронизации которого является входом 13 синхронизации УГПТ 1, цифровые выходы реверсивного счетчика 12 соединены с цифровыми входами

ЦАП 5 и являются цифровым выходом 14

УГПТ l, Устройство также содержит первый 15 и второй 16 элементы И, 1543394 элемент 17 синхронизации, формирова тель 18 первого импульса, управления, детектор 19 фаз и нулевых значений (ДФНЗ), вход которого соединен с выходом источника 20 переменного напряжения, выход 21 отрицательных фаз.— с вторым входом элемента 17 синхронизации, выход 22 положительных фаз с первым входом элемента 17 синхронизации, с вторым входом первого элемента И 15 и с входом 13 синхронизации УГПТ 1, выход 23 нулевых значений — с вторым входом второго элемента И 16, с вторым входом формирова- 5 теля 18 первого импульса управления. и входом 24 синхронизации преобразователя ?5 код — длительность (ПКД), являющимся входом синхронизации элеменп.а 26 пересчета по модулю. ПКД 25 20 содержит также дешифратор 27 ошибки управления (ДОУ), входы которого являются цифровыми выходами 14 УГПТ 1, выходы 28 ДОУ 27 от 1 до k соединены с соответствующими первыми входами первых 1с элементов 29 совпадения, выходы 30 ДОУ 27 от К+1 до и соединены с первыми входами коммутатора 31 задания верхнего предела мощности, выходы которого соединены с первьпчи входами, элементов 29 совпадения от k+1 до п, выход элемента 26 пересчета по модулю через мультиплексор 3? соеди, нен с входами дешифратора 33 синхронизации (ДС), выход 34 которого соединен с S-входом триггера 35, четные выходы 36 от 2 до 2k — с входами коммутатора 37, содержащего k ключей, выходы 38 которых объединены и присоединены к вторым входам первых k эле40 ментов 29 совпадения, четные выходы

39 ДС 33 от 2k+2 до 2п соединены с соответствующими первыми входами коммутатора 31 задания верхнего предела мощности, с вторыми входами элементов 45

29 совпадения от k+1 до и выходы которых объединены и подключены к К-входу триггера 351 выход которого является выходом 40 ПКД 25 и соединен с входом элемента 41 задержки и через первый переключатель 42 вида нагру зок с первым входом первого элемента

И 15, третий вход которого соединен с дискретным выходом 10 ошибки управления УГПТ 1, вход 43 установки в "0" 5

ПКД 25 соединен с выходом элемента 17 синхронизации, выход первого элемента И 15 через моностабильный триггерный каскад 44 соединен с первьпч входом второго элемента И l 6, выход элемента 41 задержки соединен через первый переключатель 42 вида нагрузок с первым входом первого элемента И 15 и через формирователь 18 первого импульса управления с первым входом элемента

ИЛИ 45, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И 16, выход которого и выход элемента KN 45 через второй переключатель 46 вида нагрузок, пусковой генератор 47 соединен с входом триака 48 с RC-звеном

49, силовые выводы триака 48 подключены к выводам 50 для подключения нагрузки и выводам 51 для подключения источника электропитания.

Устройство работает следующим образом.

В режиме разгона при напряжении на выводе б, равном нулю, аналоговая ошибка управления на выходе компаратора 4 равна опорному напряжению источника 2 и больше нуля, При положительной аналоговой ошибке и по фронту импульса отрицательных фаз, поступающих на элемент 17 синхронизации соответственно с выхода 8 УГПТ 1 и выхода 21 ДФНЗ 19, элемент 26 пересчета по модулю устанавливается в "Oп

1 при следующем импульсе положительной фазы, поступающем с выхода 22 ДФНЗ 19 на первый вход элемента l7 синхронизации,,переводит,его выход в "0", Одновременно по фронту импульса нулевых значений, поступающего с выхода

23 ДФНЗ 19 на вход 24 синхронизации

ПКД 25, запускается элемент 26 пересчета по модулю, производя счет импульсов, поступающих на его вход 24 с частотой 10 Гц. По фронту первого импульса нулевых значений и фрон,ту импульса на выходе 34 ДС 33, возникающих синхронно, триггер 35 устанавливается в единичное состояние и в нВ рузке 50 формируется положительная полуволна в момент перехода напряжения (тока) через 0 с целым числом волн.

Рассмотрим случай, когда напряжение источника 2 опорного напряжения

П =10 В, а напряжение на выходе источника 3 опорного напряжения Uolte =

=1,28 В, ЦАП 5 — четырехразрядный, На выходе второго компаратора 7 устанавливается напряжение Uopq-Uong =8,72 В, на входе ЦАП 5 — код 1111. На выходах 36, 39 ДС 33 циклически формируются сигналы синхронизации, íà 15-r

5 154 выходе ДОУ 27 постоянно установлена "1" и при совпадении логических единиц с 15-го и 30-го выходов дешифраторов 27 и 33 срабатывает 15-я ячейка элемента 29 совпадений и триггер 35 переключается в "О" при

30-м импульсе отрицательных фаз, при следующем 31-м импульсе, соответствующем импульсу положительной фазы, триггер 35 активизируется и мощность снова в течение всего цикла подается в нагрузку 50, При этом переключения мощности управления постоянного тока на выходе триггера 35, на выходах элементов И 15 и 16 и выводах 50 соответствуют 15 импульсам положительных фаз, 30 или четному числу импуль, сов нулевых значений и 15 целых волн напряжения сети.

При напряжении на 6-м входе Uy>

)Uqqz -Uogg мощность на выводах 50 снижается и регулятор мощности входит в пропорциональную зону. Например, при

Бз ) (10,00-1,28) В и Б„=9 В на выходе компаратора 4 устанавливается аналоговая ошибка 1 В, на входе ЦАП 5 код !

Oil на выходе — дискретное напряжение 938,7 В, на 11-м выходе ДОУ 27

"1" и в нагрузке при цикле в 15 волн формируется импульс .с одиннадцатью целыми волнами и паузой, равной четырем волнам, При аналоговой ошибке управления

85,3 мВ (6dH (597 мВ на входе ЦАП- 5 устанавливаются вариации кодов от

0001 до 0110, на выходах от 1 до 6

ДОУ 27 устанавливается в цикле одна

"1", однако ДС 33 позволяет для всех указанных реализаций прекратить формирование длительности управления постоянного тока только по фронту k-го импульса относительно фронта импульса с первого выхода 34 ДС 33 или после формирования в нагрузке импульса с количеством целых волн, равным k установленным с помощью коммутатора 37, являющегося ограничителем случайной спектральной плотности мощности (СПМ).

Таким образом, выполняя основную свою функцию, предлагаемый регулятор мощности позволяет задавать необходимый диапазон случайной CIIM регулирующих воздействий относительно спектра полезного сигнала, излучать в эфир ограниченный относительно частоты

- электропитания диапазон электромагнитных колебаний и исключать перерегулирование. Необходимая зона пропорцио3394 6 нальности задается источником опорного напряжения U „>, При U« =1!ряз используется один источник, зона разгона отсутствует, S

t0

lS

Формула и зобр етения

Устройство регулирования мощности переменного тока, содержащее управляемый генератор постоянного тока (УГПТ), который содержит два компаратора, источник опорного напряжения, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП),. реверсивный счетчик и элемент направления счета, причем инвертирующий вход первого компаратора соединен с выводом для подключения источника управляющего напряжения, другой его вход присоединен к источнику опорного напряжения, а выход подключен к прямому входу второго компаратора и является выходом аналоговой ошибки УГПТ, инвертирующий вход второго компаратора соединен с выходом ЦАП, а его выход через элемент направления счета соединен со счетным входом реверсивного счетчика, вход синхронизации которого является входом синхронизации

УГПТ, цифровые выходы реверсивного счетчика соединены с цифровыми входами ЦАП и являются цифровым выходом

УГПТ, преобразователь код — длительность (ПКД), содержащий элемент пересчета по модулю, мультиплексор, дешифраторы ошибки управления (ДОУ) и синхронизации (ДС), коммутатор задания верхнего предела мощности. элемент совпадения и триггер, выход которого является выходом ПКД, входы ДОУ являются входами ПКД и подключены к цифровым выходам УГПТ, выходы ДОУ от

1 до k соединены с соответствующими первыми входами первых k элементов совпадения, выходы ДОУ от k+1 до и соединены с соответствующими входами коммутатора задания верхнего предела мощности, выходы которого присоединены к соответствующим первым входам элементов совпадения от k+1 до и, вход синхронизации элемента пересчета по модулю является входом синхронизации

ПКД, а его выходы через мультиплексор соединены с входами ДС, первый выход которого соединен с S-входом триггера, выходы от 2k+2 до 2п ДС соединены с соответствующими входами первого коммутатора, а также с соот" ветствующими вторыми входами элемен1543394 той совпадения от k+1 до и, выходы которых объединены и подключены к

R""входу триггера, обнуляющий вход элемента пересчета по модулю являет5 ся входом сброса ПКД, выход ПКД через первый переключатель вида нагрузок подключен к первому входу первого .элемента И, второй элемент И, первый вход которого через моностабильный триггерный каскад соединен с выходом первого элемента И, формирователь первого импульса управления, первый вход которого подключен к выходу элемента задержки и через первый переключатель вида нагрузок — к первому входу первого элемента И, элемент ИИ1, входы которого соединены с выходами второго элемента И и формирователя первого импульса управления, детек- щ тор фаз и нулевых значений (ДФНЗ), вход которого подключен к вспомогательНому источнику переменного напряжения, выход положительных фаэ ДФНЗ присоедиНен к первому входу элемента синхронизации, второму входу первого элемента И и входу синхронизации реверсивного счетчика УГПТ, выход от" рицательных фаз ДФНЗ вЂ” к второму вхо" ду.элемента синхронизации, выход нуле-3О вых значений ДФНЗ вЂ” к вторым входам второго элемента И и формирователя. первого импульса управления и входу синхронизации ПКД, запускающий генератор, вход которого через второй переключатель вида нагрузок соединен с выходами второго элемента И и элемента ИЛИ, а выход подключен к управляющему входу триака, включенного в силовую. цепь и снабженного RC-saeeo P вход сброса ПКД соединен с выходом элемента синхронизации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования и снижения спектральной плотности мощности помех на информационные каналы и электромагнитного излучения в эфир, введены неинвертирующий усилитель, второй источник опорного напряжения и коммутатор, содержащий 1с ключей, вы= ходы которых объединены, а входы подсоединены к четным выходам от 2 до 2k

ДС, а выходы - к вторым входам первых

lc элементов совпадения, второй источник опорного напряжения подсоединен к опорному входу ЦАП, выход которого через неинвертирующий усилитель подключен к третьему входу первого элемента И, 1 54 3394

Составитель О,Назаров

Редактор E.Êoï÷à Техред M.Õîäàíè÷ Корректор И,Муска

Тираж б49

Заказ 400

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101