Регулируемый стабилизатор мощности

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.11.79 (21) 2843614/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G05F1 66.Гееударетеелемй кемитет

СССР по делам изобретений

N етермтий (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень №29

Дата опубликования описания 17.08.81 (72) Авторы изобретен кя

В. Я. 5Куйков, И. Е. Коротеев и В. А. Тодо

Киевский ордена Ленина политехнический им. 50-летия Великой Октябрьской социалистичес (71) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР МОЩНОСТИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания, в которых необходимо в больших пределах изменять уровень стабилизируемой мощности.

Известен стабилизатор мощности (1), который содержит управляемые вентили и систему управления, состоящую из последовательно соединенных синхронизатора, формирователя импульсов и многовходовых логических схем совпадения.

Известен также стабилизатор мощности, который содержит выпрямитель, подключенный через фильтр к входу регулирующего элемента, выход которого через демодулятор связан с выходными клеммами, с которыми также связаны датчики тока и напряжения, сумматор, первый вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход— с одним из входов компаратора, другой вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, и источник опорного напряжения (2).

Недостатком известных устройств является сложность их схем.

Целью изобретения является упрощение схемы стабилизатора мощности при обеспечении постоянного минимального значения величины ошибки стабилизируемой мощности в большом диапазоне изменения величины мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в известный стабилизатор мощности введены усилитель, два масштабирующих резистора, один из которых переменный, и управляемый делитель, причем вход усилителя через переменный масштабирующий резистор соединен с выходом датчика напряжения и через второй масштабирующий резистор со своим выходом, соединенным с вторым входом сумматора, при этом управляемый делитель включен между источником опорного напряжения и третьим входом сумматора, а своим управляемым входом соединен с переменным масштабирующим резистором

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Стабилизатор мощности содержит выпрямитель 1, подключенный через фильтр 2

26 к регулирующему элементу 3, выход которого связан через демодулятор 4 с нагрузкой 5, подключенной к выходным клеммам, датчики тока 6 и напряжения 7, подключен853624

3 ные своими входами к цепи нагрузки 5, сумматор 8, связанный с выходом датчика 6, (устройство сравнения) компаратор 9, входы которого подключены к выходам сумматора 8 и генератора 10 пилообразного напряжения, а выход — к управляемому входу 5 элемента 3, усилитель 11, соединенный входом через переменный масштабирующий резистор 12 с выходом датчика 7 и через масштабирующий резистор 13 со своим выходом, связанным с сумматором 8, управляемый делитель 14 опорного напряжения, 0 подключенный между источником 15 опорного напряжения и входом сумматора 8 и связанный своим управляемым входом с резистором 12.

При стабилизации напряжения

1-1 = КчЧ + К г1н где U è I напряжейие и ток в цепи, в которой стабилизируется мощность;

К„, Кт — коэффициенты пропорциональности;

20 мощность в стабилизируемой цепи будет равна v-к,у н Кт

Таким образом, при изменении напряжения в стабилизируемой цепи мощность будет изменяться согласно выражению

P(U) =1-1 U U„+KP а при изменении тока по закону

Зо

Р(Ц = I„- IÄ<

11с Р

35 или .К=

4 Pmax (1, +Т,) rue Ue =UIKv К=Кi Kv

Корни этих уравнейий при равенстве

P (U) = P (I) = 0 будут определять минимальные и максимальные значения диапазонов изменения токов и напряжений в стабилизируемой цепи. Из этих выражений можно определить отношение минимальной мощности P в цепи к максимальной Р„„. мах.

Я 4I 1 P 4У 7 где 1 q, 1 Ug, Ug — соответственно минимальные и максимальные значения токов и напряжений в стабилизируемой цепи. Из последних двух формул следует, что величина ошибки стабилизируемой мощности полностью определяется диапазоном изменения токов или напряжений нагрузки.

Коэффициент пропорциональности К определяется по выражениям (v,+u,) P ax из которых видно, что он зависит от величины максимальной мощности в стабилизируемой цепи. Так как величина ошибки ста40

4 билизируемой мощности минимальна при указанном выше соотношении между К„, К и полностью определяется значениями

Ii, I g или U<, Uz, то для сохранения величины этой ошибки при широкодиапазонном изменении уровня стабилизируемой мощности необходимо соответствующим образом изменять соотношение между К4и К .

Схема работает следующим образом.

При подаче на входе схемы напряжения питания энергия от источника питания через выпрямитель 1, фильтр 2, элемент 3, демодулятор 4 поступает в нагрузку 5. К шинам, подводящим к нагрузке 5 питание, подключены входы датчиков 6 и 7. Напряжение, снимаемое с датчика 7, поступает через переменный резистор 12 (R) на инвертирующий вход усилителя 11. На этот же вход усилителя с его выхода через сопротивление обратной связи 13 подается напряжение обратной связи. При перемещении движка резистора 12 изменяются уровень опорного напряжения и величина сопротивления резистора 12, которые пропорциональны соответственно уровню стабилизируемой мощности P „и величине коэффициента К.

Изменение величины сопротивления резистора 12 приводит к изменению коэффициента передачи датчика 7 по закону К„= К /К, так как изменяется коэффициент передачи включенного последовательно с датчиком 7 масштабирующего усилителя, собранного из усилителя 11 и резисторов 12, 13, по такому же закону

Roc

Ку= — P

К где К вЂ” величина коэффициента передачи

У м асштабирующего усилителя;

R> — величина сопротивления резистора 13;

R — величина сопротивления резистора 12.

Напряжения, снимаемые с датчика 6 и усилителя 11, поступают на вход сумматора 8. На один из входов сумматора 8 поступает опорное напряжение, переданное через делитель 14 от источника 15. Полученное на выходе сумматора 8 напряжение поступает в устройство сравнения, где сравнивается с пилообразным напряжением. Полученные на выходе устройства 9 импульсы управления поступают на вход элемента 3, который изменяет подводимую к нагрузке энергию таким образом, что уменьшает отклонение мощности в нагрузке от заданной

Вел ичи н ь1.

Стабилизатор мощности отличается от других тем, что для его реализации не требуется сложных множительных устройств, а достаточно широко распространенных усилительных устройств, что упрощает схему.

Ошибка величины стабилизируемой мощности в таком стабилизаторе постоянна и не зависит от величины стабилизируемой мощ853624

Формула изобретения

Составитель С. Чернышева

Редактор Г. Петрова Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 5673/24 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ности, что позволяет изменять величину стабилизируемой мощности в большом диапазоне.

Регулируемый стабилизатор мощности, содержащий выпрямитель, подключенный через фильтр к входу регулирующего элемента, выход которого через демодулятор связан с выходными клеммами, с которыми также связаны датчики тока и напряжения, сумматор, первый вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход — с одним из входов компаратора, другой вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упро1цения схемы при обеспечении постоянного минимального значения величины ошибки стабилизируемой мощности в большом диапазоне изменения величины мощности, в него введены усилитель, два масштабирую1цих резистора, один из которых переменный, и управляемый делитель, причем вход усилителя через переменный масштабирующий резистор соединен с выходом датчика напряжения и через второй масштабирующий резистор со своим выходом, соединенным с вторым входом сумматора, при этом управляемый делитель включен между источником опорного напряжения и третьим входом сумматора, а своим управляемым входом соединен с переменным масштабирующим резистором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 596930, кл. G 05 F !/66, 1976, 2. Авторское свидетельство СССР № 675410, кл. G 05 F 1/64, 1976.