Устройство для регулирования и стабилизации напряжения периодической формы

 

Союз Советски к

Социвлистическин

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.07.78 (2! ) 2641724/24-07 с присоединением заявки М (23) П рноритет—

Пкуднрстаанннй комитат

СССР ао аннан нзобретеннй н открытнй

Опублнковано30. l2.80. Бюллетень М 48 (53) УДК 62l. .316.722. 1 (088.8) Дата опубликования описания02.0l.8l

О М Куделко, А. А. Урсатьев, Г, Т. Макаров и В. М. Власенко (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Ордена Ленина институт кибернетики

АН Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

И СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах регулирования и стабилизации среднего и действующего значения напряжения периодической формы, а именно в регулируемых выпрямителях, системах про5 порционального регулирования и т.п.

Известно устройство для регулирования и стабилизации напряжения периодической формы; содержащее регулирующий эле1О мент, подключенный между входными и выходными клеммами, и блок управления, соединенный входом с входными клеммами, а выходом - с управляющим входомрегулирующего элемента, причем блок

15 управления выполнен в виде последовательно. соединенных генератора переменного напряжения и мостового фазоврашательного устройства, к другому входу которого подключен источник опорного напряжения pl).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее подключейньтй между входными и выходными клеммами регулирующий элемент, управляющий вход которого подключен к выходу блока сравчения, состоящего из синхронизатора, входом соединенного с входом блока управления, и элемента сравнении, выходом подключенного к выходу блока управления, a . один иэ входов - к клемме для подключения источника опорного напряжения, причем вход блока управления соединен с выход ными клеммами (2).

Однако известное устройство имеет ограниченную область возможного применения и большую погрешность регулирования вследствие того, что принятый в нем закон управления является достаточно сложным.

Целью изобретения является расширение области возможного применения устройства и повышение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, . что в блок управления введены узел формирования интегральной- функции по мо3 79 дулю от входного напряжения, узел запоминания амплитудного значения сформированной функции за предыдущий полупериод и узел выделения разности между запомненным амплитудным и текущим значением интегральной функции, соединенные после« довагельно, первый вход узла формирования интегральной функции по модулю от входного напряжения подключен к выходу синхронизатора, второй вход соединен с входами блока управления, а его выход связан со вторым входом узла выделения разности между запомненным амплитудным и текущим значением интегральной функции, выход которого в свою очередь подключен к одному из входов эле мента сравнения.

На чертеже приведена блок-схема устройства для регулирования и стабилизации напряжения периодической формы.

Устройство содержит входные 1 и выходные 2 клеммы, регулирующий элемент 3 и блок управления 4, включающий синхронизатор 5, узел 6 формирования интегральной функции по модулю or входного напряжения, узел 7 запоминания амплитудного значения сформированной функции за предыдущий полупериод, выполненный, Например, на пиковом детекторе, узел 8 выделения разности между запомненным QMIMHróäíbì и текущим значением интегральной. функции и элемент сравнения 9, Элементы устройства соединены же дуюшим образом,.

Регулирующий элемент 3 подключен между входными l и выходными 2 клеммами. Вход блока управления 4 подключен к входным клеммам 3., а его выход - к управляющему входу регулирующего эле мента 3. Синхронизатор 5, узел 6 формирования интегральной функции по моду лю от входного напряжения, узел 7 запоминания амплитудного значения сформированной функции за предыдущий полупериод, узел 8 выделения разности между запомненным амплитудным.и текущим значением интегральной функции и элемент 9 сравнения соединены последовательно. Вход синхронизатора 5 и второй вход узла 6 формирования интегральной функции соединены с входом блока управления 4, выход узла 6 яодключен ко . второму входу узла 8 выделения разности между запомненным амплитудным и текущим значением интегральной функции, а второй вход элемента 9 сравнения связан с клеммой 10 источника опорного напряжения.

2227 4

Узел 6 формирования интегральной функции по модулю от входного напряже ния выполнен в виде интегратора. Узел

7 запоминания амплитудного значения сформированной функции эа предыдущий полупериод представляет собой, к примеру, пиковый детектор.

Для пояснения работы устройства в качестве периодического входного сигна 0 ла взято переменное синусоидальное напряжение. В момент перехода периодического напряжения через нулевое значение синхронизатором 5 вырабатывают» ся импульсы установки в нуль интегра1$ тора 6, Интегратор 6 формирует интегральную функцию по модулю от входного напряжения, начинающуюся с нуля, в момент перехода периодического входного напряжения через нуль. Амплитудное зна2О чение модуля интегральной функции за предыдущий полупериод запоминается пиковым детектором 7. Узлом 8 осуществляется выделение разности между амплитудным значением модуля интегральной

25 функции за предыдущий полупериод u гекушим значением модуля интегральной функции и производится ее сравнение с опорным напряжением элементом 9. В момент, когда напряжение, характериэуюyg щееся разностным вектором, и опорное напряжение, сравниваютса, элемент сравнения 9 вырабатывает управляющее воздействие на регулирующий элемент 3.

Изменение модуля интегральной функ ции осуществляется по нелинейному закону в зависимости от формы и амплитуды входного напряжения. При этом, к примеру, среднее .значение напряжения периодической формы на входных клем4O Мах 2 и, следовательно, на нагрузке будет равным опорному напряжению. Таким образом, между средним значением периодического напряжения на нагрузке и опорным напряжением поддерживается

4 равенство независимо or формы и амплитуды переменного периодического напряжения. Изменяа величину опорного напряжения, подаваемого на вход элемента сравнения 9, можно осуществлять линейное управление величиной среднего или действующего значения напряжения на выходных клеммах независимо от формы входного регулируемого напряжения. При увеличении входного напряжения возрасИ тает напряжение на выходе интегратора6 и пикового детектора 7. Это приводит к более позднему наступлению момента равенства разностного сигнала между амплитудным и текущим значениями модуля

5 7922 интегральной функции опорному напряжению.

Таким образом, предложенное устройство для регулирования и стабилизации напряжения периодической формы, по сравнению с известным, обладает более высокой точностью регулирования и может применяться при входных напряжениях, имеющих различную форму. Последним достигается расширение области применения устройства.

Формула изобретения

Устройство для регулирования и таби- д лиэации напряжения периодической формы, содержащее подключенный между входными и выходными клеммами регулирующий элемент, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, состоящего из синхронизатора, входом соединенного с входом блока управления, и элемента. сравнения, выходом подключенного к выходу блока управления, а одним из входов- к клемме для подключения источника опорного напряжения, причем вход блока управления соединен с входными клеммами, о т л ич а ю m e е с я тем, что, с целью расширения области возможного применения

27 6 устройства и повышения точности регулирования и стабилизации, в блок управления введены узел формирования интегральной функции по модулю or входного напряжения, узел запоминания амплитудного значения сформированной функции за предыдущий полупериод и узел выделения разности между запомненным амплитудным и текущим значением интегральной функции, соединенные последователь- но, первый вход узла формирования интегральной функции по модулю от входного напряжения подключен к выходу синхронизатора, второй вход соединен с Вхо» дом блоха управления, а его выход свя эан со вторым входом узла выделения разности между запомненным амплитудным и текущим значением интегральной функции, выход которого в свою очередь подключен к одному из входов элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4..Чиженко И. М., Руденко В. С., Сенько В. И. Основы преобразователь-. ной техники. М., Высшая школа 1974, с. 31.9-322.

2. Межлумян A. Стабилизированный регулятор мощности. - "Радио, 1978, Уе 2, с. 27.

Составиель C. Чернышева

Редактор 3. Ходакова Техред A. Савка Корректор В. Бутяга

Заказ 9432/47 Тираж 956 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4