Стабилизатор переменного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания. Цель изобретения - повышение точности стабилизации среднего или действующего значения выходного напряжения при искаженной форме входного напряжения. Управляющий код регулирующего органа 1 дискретного действия определяется интегральной характеристикой выходного напряжения. При линейном характере пилообразного напряжения, формируемого генератором 5, код на выходе счетчика 8 пропорционален среднему значению выходного напряжения, а при параболическом характере пилы квадрату действующего значения выходного напряжения. Стабилизация выходного напряжения осуществляется внутри некоторого диапазона, задаваемого кодами, поступающими на управляющие входы цифрового компаратора 9. Цель достигается благодаря тому, что изменения формы входного напряжения, приводящие к изменению амплитуды выходного напряжения при неизменном среднем или действующем его значении, не приводят к изменению управляющего кода со счетчика 2. 8 ил.

(191 (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 51)5 С 05 Г 1 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ ./ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

: (21) 4383213 /24-07 (22) 25.02.88 (46) 07.08.90. Бюл, № 29 (71) Рыбинский авиационный технологический институт (72) В.В.!0дин (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 440654, кл. G 05 F 1 /20, 1971.

Авторское свидетельство СССР ,№ 1233121, кл. G 05 F 1/20, 1984.

:,(54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАЙРЯ:ЖЕНИЯ .(57) Изобретение относится к электро:технике и может найти применение в устройствах электропитания. Цель изобретения — повыщение точности ста билизации среднего или действующего ,значения выходного напряжения при ис1 каженной форме входного напряжения, !

Управляющий код регулирующего органа

1 дискретного действия определяется интегральной характеристикой выходного напряжения. При линейном характере пилообразного напряжения, формируемого генератором 5, код на выходе счетчика 8 пропорционален. среднему значению выходного напряжения, а при параболическом характере пилы— квадрату действующего значения выходного напряжения. Стабилизация выходного напряжения осуществляется внутри некоторого диапазона, задаваемого кодами, поступающими на управляющие входы цифрового компаратора 9.

Цель достигается благодаря тому, что изменения формы входного напряжения, приводящие к изменению амплитуды выходного напряжения при неизменном среднем или действующем его значении, не приводят к изменению управлявщего кода со счетчика 2. 8 ил.

)583928

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

Белью изобретения является повышение точности стабилизации среднего или действующего значения выходного напряжения при искаженной форме входного напряжения. 10

На фиг. I приведена электрическая схема стабилизатора переменного напряжения на фиг. 2 — схема регулирующего органа дискретного действия, на фиг. 3 — скема логического узла, на фиг. 4 - схема аналогового компаратора амплитуды на фиг. 5 - схема цифрового компаратора, на фиг. 6— схема генератора пилообразного на пряжения на фиг. 7 — схема формиро- 20 вателя синхроимпульсов, на фиг. 8— временные диаграммы, поясняющие принцип работы стабилизатора.

Стабилизатор переменного напряже- :, ния (фиг.1) содержит регулирующий орган 1 дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами., реверсивный двоичный счетчик

2, вычитающий и суммирующий входы ко " торого соединены соответственно с первым и вторым выходами логического узла 3. Выходы реверсивного двоичного счетчика 2 подключены к управляющим входам регулирующего органа дискретного действия. Аналоговый компатор 4 амплитуды первым входом подключен к выходным выводам, вторым входом — к генератору 5 пилообразного напряжения, а выходом — к управляюще" му входу ключа 6. Вход ключа 6 соеди- 0 нен с генератором 7 тактовых импульсов, а выход - с входом дополнительного двоичного счетчика 8. Первый и второй выходы цифрового кбмпаратора 9 подключены соответственно к первому и второму управляющим входам логического узла 3, информационные входык выходам дополнительного двоичного счетчика 8, а первый и второй управляющие входы - к клеммам для подклю50 чения источников задания кода соответственно нижнего и верхнего уровней диапазона стабилизации. Формирователь 10 синхроимпульсов входом под° ключен к входным выводам, а выходом - к установочному нулевому входу допол"

55 нительного двоичного счетчика 8 и синхронизирующим входам логического узла ..3 и цифрового компаратора 9:

Регулирующий орган дискретного действия (фиг. 2) выполнен на трансформаторе с секционированной вторичной обмоткой. Секции вторичной обмотки объединены в общую схему посредством группы последовательных и группы параллельных ключей. Управляющие входы последовательной группы ключей непосредственно подсоединены к управляющим входам регулирующего органа дискретного действия. Управляюшие входы параллельной группы подсоединены к ним посредством логияеских инверторов.

Логический узел (фиг.3) может быть выполнен на элементах И, аналоговый компаратор 4 амплитуды (фиг.4) на трансформаторе, выпрямительных диодах и компараторе, цифровой компаратор 9(фиг.5) на логических микросхемах, генератор 5 пилообразного напряжения (фиг.б) — на таймере

NE 555, а формирователь 10 синхроимпульсов (фиг.7) — на трансформаторе и выпрямительной мостовой схеме.

Стабилизатор переменного напряжения работает следукщим образом.

Входное напряжение сети Б (фиг.8) поступает на регулирующий орган 1 дискретного действия, коэффициент

К трансформации которого определяет" ся поступающим на него управляющим кодом. В результате формируется выходное напряжение = КU.

Аналоговый компаратор 4 амплитуды сравнивает это напряжение с пилообразным напряжением 1 (фиг ° 8), сформированным генератором 5 пилообразного напряжения, Частота следования пилообразных импульсов значительно превышает частоту напряжения сети.

Поэтому в результате сравнения компаратором 4 формируется последовательность интервалов r (фиг.8).

Эти интервалы с помощью ключа о заполняются импульсами (Фиг.8) сфор-, мированными генератором 7 тактовых импульсов и следующими с высокой частотой. В результате формируется модулированная последовательность импульсов d, Эти импульсы подсчитываются дополнитель» ным двоичным счетчиком 8. . Код D сформированный счетчиком 8, сравнивается цифровым компаратором

9 с кодами верхнего H и нижнего уровней диапазона стабилизации, поступающими от соответствующих источ1 583928 при L>О, Ю

0 при L (D% при D oH, 7= 0 при D

40 ников задания. При этом на п ерв ом и втором выходах компаратора 9 формируются логические сигналы где q — сигнал на выходе формирователя 10 синхроимпульсов.

С помощью этих сигналов логический .узел 3 осуществляет управление ревер-! сивным двоичным счетчиком 2, опредеI ляющим код управления.

Логический узел 3 соответственно на первом и втором выходах реализует функции m q 1, р = q Ф. Таким 20 образом, если код D в момент сравнения оказывается меньше кода нижнего уровня L, логический узел 3 направляет сфсрмированный Формирователем

10 синхроимпульс q на суммирующий вход25 счетчика 2. Если код D в момент сравнения оказывается больше кода верхнего уровня Н, логический узел 3 направляет синхроимпульс и на вычита ший вход счетчика 2. При Ь < D (E? 30 синхроимпульсы на счетчик 2 не поступают, в результате состояние счетчика 2 не изменяется.

Указанный алгоритм управления обеспечивает стабилизацию выходного напряжения внутри некоторого диапазона значений, определяемого кодами Ь и

Н. Моменты сравнения кодов, обнуленич дополнительного двоичного счетчика 8 и изменения состояния реверсивного двоичного счетчика 2 синхронизированы импульсами а, появляющимися в момент перехода входным напряжением нулевого уровня.

Сформированный дополнительным 45 двоичным счетчиком 8 код D является интегральной характеристикой выходного напряжения ьз . При линейном характере пилообразного напряжения, Формируемого генератором 5, код D пропорционален среднему значению напряжения, а при параболическом ха.рактере пилы — квадрату действующего значения напряжения. Вследствие этого стабилизатор отслеживает любые изменения напряжения, приводящие к изменению его интегральной характеристики (соответственно среднего или действующего значения напряжения) .

Таким образом, изменения формы входного сигнала,. приводящие к изме- :нению амплитуды выходного напряжения при неизменном среднем или действующем его значении, не приводят к изменению упра вляюшег о кода, что обесп ечивает повышение точности стабилизации выходного напряжения при искаженной Форме входного напряжения.

Фо рмула из об ре тения

Стабилизатор переменного напряжения,, содержащий регулирующий орган дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами, реверсивный двоичный счетчик, вычитающий и суммирующий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами логического узла, а выходы реверсивного двоичного счетчика подключены к управляющим входам,регулирующего органа дискретного действия, аналоговый компаратор амплитуды, первый вход которого подключен к выходным выводам, формирователь синхроимпульсов, выход которого подключен к синхронизирующему входу логического узла, клеммы для подключения источников задания нижнего и верхнего уровней диапазона стабилизации, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации среднего или дей" ствуюшего значения выходного напряжения при искаженной Форме входного напряжения, в него введены соединенные последовательно генератор тактовых импульсов, ключ и дополнительный двоичный счетчик, цифровой компаратор и генератор пилообразного напряжения, формирующий напряжение треугольной или параболической формы, причем первый и второй выходы .цифрового компаратора подключены соответственно к первому и второму управляющим входам логического узла, информационные входы — к выходам дополнительного двоичного счетчика, а первый и второй управляющие входы — к клеммам для подключения источников задания соответственно нижнего и верхнего уровней диапазона стабилизации генератор пилообразного напряжения подключен к второму . входу аналогового компа ратора амплитуды, выход которого соединен с управляющим входом ключа, Формирователь синхроимпульсов входом

1583928 подключен к входным выводам, а выходом — к установочному нулевому входу допалнителъного двоичного счетчика и синхронизирукщему входу цифрового компараropa, при этом цифровой компаратор соответственно на первом и втором выходах реализует функции

Ю

9 при L>Di

g a

0 при L

П1 Я

m я

5 где D

t5 — информационный сигнал на информационных входах цифрового компаратора, L и Н вЂ” сигналы соответственно нижнего и верхнего уровней диапазона стабилизации, по" ступающие от соответствующих источников задания

q — синхронизирующий сигнал на выходе формирователя синхронмпульсов.

15о 3928

1583928

Are. 7

Составитель А. Волкова

Техред Л, Олийнык Корректор О. Пипле

Редактор И. Шулла

Заказ 2255 Тираж 651 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