Стабилизатор переменного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение точности стабилизации выходного напряжения в условиях нестабильности частоты входного напряжения. Стабилизация выходного напряжения осуществляется регулирующим органом 1 дискретного действия с помощью цифрового блока управления. Измерение выходного напряжения происходит в блоке 10 выборки-хранения в момент равенства двух пилообразных напряжений, формируемых интеграторами 11 и 12. Постоянные времени интеграторов 11 и 12 выбраны такими, что в момент равенства напряжений на их выходах выходное напряжение достигает амплитудного значения. Изменение частоты входного напряжения не приводит к смещению управляющего импульса на выходе узла 13 сравнения относительно положения максимума измеряемого напряжения, т. к. постоянные времени интеграторов 11 и 12 в процессе работы остаются неизменными. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (53)5 С 05 Р 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4626661/07; 4626745/07 (22) 27.12.88 (46) 07.07.91. Бюл. Р 25 (71) Рыбинский авиационный технологический институт (72) В.В.Юдин (53) 62 1.316 ° 722. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 976432, кл. С 05 Р 1/20, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1291942, кл. С 05 F 1/20, 1985. (54) СТАБИЛИЗАТОР IIEPFNFHHOI O НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах электропитания радиоэлектронной аппаратуры..Целью изобретения является повышение точности стабилизации выходного напряжения в условиях нестабильности частоты входного напряжения. Стабилизация выход„„SU„„1661735 А 1 ного напряжения осуществляется регулирующим органом 1 дискретного действия с помощью цифрового блоКа управления. Измерение выходного напряжения происходит в блоке 10 выборки-хранения в момент равенства двух пилообразных напряжений, формируемых интеграторами 11 и 12. Постоянные времени интеграторов 11 и 12 выбраны такими, что в момент равенства напряжений на их выходах выходное напряжение достигает амплитудного значения. Изменение частоты входного напряжения не приводит к смещению управляющего импульса на выходе узла 13 сравнения относительно положения максимума измеряемого напряжения, т ° к. постоянные времени интеграторов 11 и 12 в процессе работы остаются неизменными. 1 з.п, ф-лы, 7 ил.

1661735

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в си< темах электропитания радиоэлектронной аппаратуры, 5

Пель изобретения — повышение точности стабилизации выходного напряжения в условиях нестабильности частаты входного напряжения.

На фиг. 1 изображена электрическая схема стабилизатора переменного напряжения с двумя интеграторами; на фиг. 2 — электрическая схема стабилизатора переменного напряжения с тремя интеграторами; на фиг. 3 схема трехпозиционного органа сравнения; на фиг. 4 — схема формирователя импульсов; на фиг. 5 — схема интегратора, на фиг. 6 — временные диаграммы, поясняющие работу стабилизатора, представленного на фиг. 1; на фиг. 7 — временнь е диаграммы, поясняющие работу стабилизатора, \ представленного на фиг.2.

Стабилизатор переменного напряже- 25 ния (фиг.1} содержит регулирующий орган 1 дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами, реверсивный счетчик 2, подключенный выходами к управляющим входам регулирующего органа 1 дискретного действия и через дешифраторы 3 и 4 к первым входам конъюнкторов 5 и 6, вторые входы которых соединены с вы ходами трехпоэиционного органа 7 сравнения, а выходы — соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 2, формирователь 8 импульсов, входом подключенный к выходным выводам, к которым чеРез 40 выпрямитель 9 подключен также информационный вход блока 10 выборки-хранения, выход которого соединен с входом трехпозиционного органа 7 сравнения, первый 11 и второй 12 интеграторы и узел 13 сравнения, выход которого соединен с управляющим входом блока 10 выборки-хранения, а входы подключены к выходам интеграторов 11 и 12, входы сброса которых подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя Й импульсов, формирующего на первом выходе импульсы, соответствующие началу положительных, а на втором выходе — началу

55 отрицательных полупериодов выходного напряжения, при этом третьи входы канъюнкторов 5 и 6 соединены с одним из выходов формирователя 8 импульсов.

Стабилизатор переменного напряжения, представленный на фиг. 2 отличается от стабилизатора на фиг.1. наличием третьего интегратора 14, подключенного входом сброса к первому выходу формирователя 8 импульсов, а выходом — к одному из входов второго узла 15 сравнения, другой вход которого соединен с выходом первого интегратора 11, при этом вход сброса первого интегратора 11 и третьи входы коньюнкторов 5 и 6 соединены с первым выходом формирователя 8 импульсов через первый дизъюнктор 16, второй вход которого подключен к второму выходу формирователя 8 импульсов, выход первого узла 13 сравнения соединен с управляющим входом блока 1.0 выборки-хранения через второй диэьюнктор 17, второй вход которого подключен к выходу второго узла 15 сравнения.

Стабилизатор, представленный на фиг.2, позволяет дополнительно повысить точность стабилизации выход- ного напряжения и быстродействие.

Регулирующий орган 1 дискретного действия содержит трансформатор, обмотки которого коммутируются ключевыми элементами.

Трехпозиционный орган 7 сравнения (фиг.3) осуществляет формирование на своих выходах логических функций

1 при v)h, 0 при v «

0 при ч>1 где v — входной сигнал, 1 и h — соответственно фиксированные значения нижнего и верхнего уровней диапазона стабилизации.

Формирователь 8 импульсов может быть выполнен, например, на нелинейном трансформаторе и выпрямительных . диодах (фиг.А). Интеграторы 11, 12, 14 (фиг.5) содержат генератор, подключенный к счетному входу счетчика, установочный нулевой вход которого

I использован в качестве входа сброса интегратора.

Работа стабилизатора происходит следующим образом.

1661735

20

30

40

55

Входное cHHvcoHJlàëüíîe напряжение подается ня входные выводы устройства и без искажения формы передается регулирующим органом 1 дискретного действия на его выход, Из выходного напряжения х (фиг.ба,7а) формирователем 8 импульсов формируются импульсы r, (фиг.бб, 7б) и г, (фиг.бв,7в), при этом импульсы r, соответствуют началу положительных полупериодов, а импульсы r — началу отрицательных полупериодов выходного напряжения.

Интеграторы 11, 12 и 14 (фиг.5) осуществляют формирование ступенчатого возрастающего напряжения Б

S и S, условно показанного ня фиг.бг, 7г и 7е в виде сплошных линий. Постоянные интегрирования узлов 11 и 12, 11 и 14 определяют скорость изменения выходных сигналов, устанавливаются частотами входящих в их состав генераторов и относятся, как целые числа 1 и 3.

Сигналы с выходов интеграторов 11 и 12 поступают на входы узла 13 сравнения, который в момент равенства этих сигналов формирует импульс

С1 (фиг.бд,7д) . Узел 15 сравнения (фиг.2) осуществляет сравнение кодов S и Б (фиг.7е), поступающих от интеграторов 11 и 14. В момент равенства кодов S и Б з формируется импульс С Моменты появления импульсов С„ соответствуют серединам нечетных полупериодов выходного напряжения, с приходом их на управляющий вход блока 10 выборки-хранения по информационному входу происходит запись амплитудного значения выходного напряжения, которое запоминается и хранится в течение всего периода изменения входного напряжения (фиг.бе). В устройстве (фиг.2) управление блоком 10 осуществляется сигналом С, образованным объединением сигналов С, и С с помощью дизъюнктора 17.

Сигнал ч (фиг.бе, 7и) с блока 10 выборки хранения сравнивается трехпоэиционным органом 7 сравнения с фиксированными значениями нижнего 1 и верхнего h уровней диапазона стабилизации. В результате сравнения в узле 7 формируются управляющие сигналы g и f, с помощью которых осуществляется управление состоянием реверсивного счетчика 2. Если амплитуда выходного напряжения превышает верхний граничный уровень, происходит формирование сигнала g (фиг.бж), разрешающего прохождение ня вычитаю. щий вход реверсивного счетчика 2 импульсов ш (фиг.бз). Если амплитуда выходного напряжения оказывается меньше нижнего граничного уровня, происходит формирование сигнала f (фиг.би) разрешающего прохождение на суммирующий вход реверсивного счетчика 2 импульсов р (фиг.бк). В результате описанной процедуры происходит такое изменение коэффициента передачи регулирующего органа 1 дискретного действия, которое приводит к стабилизации выходного напряжения, осуществляя поддержание его в диапазоне между граничными значениями нижнего и верхнего уровней диапазона стабилизации. Дешифряторы 3 и 4 служат для защиты от переполнения счетчика 2, обеспечивая надежную работу стабилизатора.

Положение импульсов С на выходе узла 13 сравнения и импульсов С на выходе узла 15 сравнения определяется соотношением постоянных времени интегрирования узлов 11 и 12, 11 и

14 и не зависит от частоты входного напряжения.. Положение импульса С всегда приходится ня середину полупериода. Постоянные времени интеграторов

11, 12 и 14 определяются частотами входящих в их состав генераторов, которые в процессе работы остаются неизменными. По этой причине любые изменения периода входного напряжения в устройстве не приводят к смещению положения импульса С относительно положения максимума входного напряжения и не вызывают появления дополнительной погрешности.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор переменного напряжения обеспечивает более высокую точность поддержания выходного напряжения в условиях нестабильности частоты входного напряжения. формула изобретения

1. Стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулирующий орган

I дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами, реверсивный счетчик, подключенный выходами к управляющим входам регули1661735

15

25

Фиг.2 рующего органа дискретного действия и через первый и второй дешифраторы— к первым входам соответственно первого и второго конъюнкторов, трехпозиционный орган сравнения, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам соответственно первого и второго конъюнкторов, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, блок выборки( хранения, информационный вход кото . рого через выпрямитель соединен с выходными выводами, а выход — с входом трехпозиционного органа сравне. ния, формирователь импульсов, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации выходного напряжения в условиях нестабильности частоты входного напряжения, в него введены два интегратора с входом сброса и первый узел сравнения, причем входы сброса первого и второго интеграторов подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя импульсов, входом соединенного с выходными выводами и формирующего на. первом выходе импульсы, соответствующие началу положительных, а на втором выходе — началу отрицательных полупериодов выходного напряжения, выходы интеграторов соединены с вхо" дами первого узла сравнения, выход которого подключен к управляющему входу блока выборки-хранения, при этом постоянные времени первого и второго интеграторов относятся как целые числа 1:3 а третьи входы конь1 юнкторов соединены с первым выходом формирователя импульсов.

2. Стабилизатор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, в него введены два дизъюнктора, второй узел сравнения и третий интегратор с входом сброса, причем вход сброса третьего интегратора подключен к первому выходу формирователя импульсов, а выход — к первому входу второго узла сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого интегратора, при этом указанная связь входа сброса первого интегратора и третьих входов конъюнкторов с первым выходом формирователя импульсов осуществлена через первый дизъюнктор, второй вход которого подключен к второму выходу формирователя импульсов, указанная связь выхода первого узла сравнения с управляющим входом блока выборки-хранения осуществлена через второй дизъюнктор, второй вход которого подключен к выходу второго узла сравнения, а постоянная времени третьего интегратора равна постоянной времени второго интегратора.

l!i ll 7 35

ЩГ5

1661135

Г1

"2 с, е

m д

У и

P к

Фиг 6 х а) и) Редактор С.Патрушева

Заказ 2123 Тираж 468 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

r, д) ф в)

Cg

8(е) с, ф

C з)

Р с

Составитель А. Волкова

Техред А,Кравчук, Корректор С.Шекмар