Стабилизатор переменного напряжения

 

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий орган дискретного действия, входом подключённьй к в}(одным выводам, реверсивный счетчик, выходами соединенный через усилители управления с управляющими входами регулирующего органа дискретного действия, измерительный орган, входом соеди-.: ненный с выходными вывoдaмиj а выходом - со входами двух пороговых элементов, причем выход первого порогового элемента соединен со входом инвертора, первый узел совладения , первый вход которого подключен к выходу генератора шшулвсов, ; и трансформатор, вторичная обмотка которого включена в одну из силовых шин, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения и уменьшения уровня создаваемых помех, он снабжен двумя генераторами линейно изменяющегося напряжения, двумя аналоговыми ключами и вторым узлом совпадения, причем первичная обмотка трансформатора выполнена со средним выводом , который соед1шен с первым входом регулирующего органа дискретного действия, а крайние выводы первичной обмотки через соответствующие аналоговые ключи подключены ко второму входу указанного регулирующего органа выход инвертора соединен со вторым входом первого узла совпадения , выход которого подключен (Л к суммирующему входу реверсивного с счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом второго узла g совпадения, первый вход кот.орого подключен к выходу генератора импульсов , а второй вход - к выходу второго порогового элемента, при 00 О) этом управляющие входы аналоговых ключей через соответствующие генераторы линейно изменяющегося напряжения подсоединены к выходам соот э ветствующих узлов совпадения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11), ЗЮ1) G 05 F 1!20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

\ °

И с фФ

% г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3557549/-24.-07 (22) 24. 02. 83, (46) 15 ° 04.84. Бюл.N -14 (72) П.Л. Глузман и IO.À. Черных (7!) Рыбинский авиационный технологический институт (53) 621.316.722. !(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 628475, кл. G 05 F 1/00, 1975

2. Авторское свидетельство СССР !

1- 440654, кл. С 05 F 1/20, 1971 (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирую- . щий орган дискретного действия, входом подключенный к входным выводам, реверсивный счетчик, выходами соединенный через усилители управления с управляющими входами регулирующего органа дискретного действуя, измерительный орган, входом соеди-..; ненный с выходными выводами, а выходом — со входами двух пороговых элементов, причем выход первого порогового элемента соединен со входом инвертора, первый узел совпадения, первый вход которого подключен к выходу генератора импулвсов,: и трансформатор, вторичная обмотка которого включена в одну иэ силовых шин, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения и уменьшения уровня

/ создаваемых помех, он снабжен двумя генераторами линейно изменяющегося напряжения, двумя аналоговыми ключами и вторым узлом совпадения, причем первичная обмотка трансформатора выполнена со средним выводом, который соединен с первым входом регулирующего органа дискретного действия, а крайние выводы первичной обмотки через соответствующие аналоговые ключи подключены ко вто; рому входу указанного регулирующего органа выход инвертора соединен со вторым входом первого узла совпа- ® дения, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом второго узла совпадения, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а второй вход — к выходу второго порогового элемента, при этом управляющие входы аналоговых ключей через соответствующие генераторы линейно изменяющегося напря- 4 жения подсоединены к выходам соответствующих узлов совпадения. 1Я !

108641

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

Известен стабилизатор переменного напряжения, содержащий трансформаторный регулирующий орган дискретного действия и схему управления 11.

Наиболее близким к изобретению является стабилизатор переменного 1g напряжения, содержащий регулирующий орган дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами, реверсивный счетчик, .соединенный выходами через усилители управления с управляющими входами регулирующего органа дискоетного действия. вычитающим входом через узел совпадения и пороговый элемент, а суммирующим входом через узел совпадения, выход которого соединен с выходными выводами стабилизатора., генератор импульсов и инверторы 2 J .

Однако напряжениЕ на выходе изменяется скачкообразно, т.е. имеет неудовлетворительную форму. Кроме того, во время скачкообразного изменения выходного напряжения (переключения обмоток)-. в первичную сеть наводится помеха.

Цель изобретения — улучшение формы выходного напряжения и уменьшение уровня создаваемых помех.

Поставленная цель достигается тем, что стабилизатор .переменного напряжения, содержащий регулирующий орган дискретного действия, входом подключенный к входным выводам, реверсивный счетчик, выходами соеди". ненный через усилители управления

40 с управляющими входами регулирующего органа дискретного действия, измерительный орган, входом соединенный с выходными выводами, а выходом — со входами двух пороговых

45 элементов, причем выход первого порогового элемента соединен со входом инвертора, первый узел совпадения, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, о и трансформатор, вторичная. обмотка которого включена в одну из силовых шин, снабжен двумя генераторами линейно изменяющегося напряжения, двумя аналоговыми ключами и вторым 55 узлом совпадения, причем первичная обмотка трансформатора выполнена со средним выводом, который соеди2 2 нен с первым входом регулирующего органа дискретного действия, а крайние выводы первичной обмотки через соответствующие аналоговые ключи подключены ко второму входу указанного регулирующего органа, выход инвертора соединен со вторым входом первого узла совпадения, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходомвторого узла совпадения, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а второй вход — к выходу второго порогового элемента, при этом управляющие входы аналоговых ключей. через соответствующие генераторы линейно изменяющегося напряжения подсоединены к выходам соответствующих узлов совпадения.

На фиг.1 изображена схема стабилизатора переменного напряжения; на фиг.2 — схема одного из возможных вариантов реализации аналоговых кЛючей.

Стабилизатор переменного напряжения (фиг.l) содержит регулирующий орган 1 дискретного действия, измерительный орган 2, пороговые элементы 3 и 4, инвергор 5, генератор импульсов 6, узлы совпадения 7 и 8, реверсивный счетчик 9, усилители управления 10, генераторы . линейно изменяющегося напряжения 11 и. 12, аналоговые ключи 13 и 14.и трансформатор 15. Регулирующий орган дискретного действия 1 подкночен ко входным выводам стабилиза" тора, реверсивный счетчик 9 соединен выходами через усилители управления 10 с управляющими входами регулирующего органа 1, вычитающим входом через узел совпадения 8 и пороговый элемент 4, а суммирующим входом через узел совпадения 7, инвертор 5 и пороговый элемент 3, подсоединен к выходу измерительного органа 2, вход которого соединен с выходными вшводами стабилизатора переменного напряжения. Генератор импульсов 6 подключен ко входам узлов совпадения 7 и 8. Вторичная обмотка трансформатора 15 соединена последовательно с выходными выводами стабилизатора, средний вывод первичной. обмотки соединен с первым входом, а крайние выводы пер1086412

3 вичной обмотки через аналоговые ключи 13 и 14 — со вторыми входами регулирующего органа 1. Управляющие входы аналоговых ключей 13 и 14 через генераторы линейно изменяющегося напряжения !1 и 12 соединены с выходами узлов совпадения 7 и 8.

Регулирующий орган 1 содержит воль.— тодобавочные трансформаторы, обмотки которых коммутируются ключами. ig

Измерительный орган 2 представляет собой выпрямитель с фильтром. Пороговые элементы 3 и 4 выполнены на компараторах типа К521САЗ. Логические элементы и счетчик выполнены на микросхемах К155ЛАЗ и К155ИЕ7.

Аналоговый ключ содержит.два транзисторно-диодных ключа, включенных встречно-параллельно. Один из них пропускает положительную полуволну О переменного напряжения, другой— отрицательную.

Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом.

При напряжении на выходе Ug превышающем верхний пороговый уро-вень, сигнал "Логическая )" с выхода порогового элемента 4 поступает на вход узла совпадения 8. Импульсы с генератора 6 проходят на вычитающий вход счетчика 9. Под действием. этих импульсов состояние счетчика 9 изменяется. Это изменение передается усилителями управления 10 регулирующему органу 1 дискретного действия, осуществляя уменьшение коэффициента. его передачи до тех пор, пока выходное ..апряжение 0 не станет меньше порогового уровня, установленного пороговым элементом 4.

Далее процесс уменьшения коэффициента передачи регулирующего органа 1 прекращается, так как сигнал "Логический 0" с выхода порогового элемента 4 запрещает прохождение им- пульсов с генератора 6 на раверсивный счетчик 9. Если напряжение на выходе стабилизатора переменного напряжения ниже некоторого порогового уровня, определенного пороговым элементом 3, сигнал "Логическая 1" с выхода инвертора 5. разрешает прохождения импульсов с генератора 6 на суммирующий вход реверсивного счетчика,9. Состояние счетчика 9 изменяется, при этом возрас- SS тает коэффициент передачи регулирующего органа 1. Это изменение происходит до тех пор, пока входное напряжение не превысит нижний пороговый уровень, установленный элементом 3.

Состояние реверсивного счетчика 9 остается неизменным до тех пор, пока на его суммирующий (вычитающий) вход не поступят импульсы, т.е. пока выходное напряжение не превысит верхний граничный уровень (станет меньше нижнего граничного- уровня).

Генераторы линейно изменяющегося напряжения 11 и 12 работают в ждущем режиме. При прохождении импульса на вычитающий вход счетчика 9 запускается генератор 12. При этом в момент прихода импульса на выходе генератора 12 происходит скачок напряжения от нуля до определенного значения, при- котором аналоговый ключ 14 полностью открыт. В этот момент времени на половине входной обмотки трансформатора.15 течет ток. В выходной обмотке трансформатора 15 наводится напряжение.

Это напряжение имеет одинаковую фазу с выходным напряжением регулирующего органа 1. Два напряжения складываются, и в момент переключения.счетчика на выходе стабилизатора не происходит какого-либо изменения амплитуды напряжения.

Затеи напряжение на выходе генератора 12 линейно спадет до нуля.

При этом аналоговый ключ 14 плавно закрывает я и напряжение на выходе трансформатора 15 плавно уменьшается. В результате такой работы генератора 12,. аналогового ключа 14 и трансформатора 15 напряжение на выходе стабилизатора изменяется при уменьшении коэффициента передачи регулирующего органа 1 не скачкообразно, а постепенно, I

Аналогично работают генератор 11 и аналоговый ключ 13. При прохождении импульса на суммирующий вход счетчика 9 ток течет по второй половине первичной обмотки трансфор) матора 15. На его выходе образует. ся напряжение в противофазе с выходным напряжением регулирующего органа 1. Из выходного напряжения стабилизатора вычитыется выходное напряжение трансформатора .5. В момент переключения обмоток.регулирующего органа 1 на выходе стабилизатора не происходит изменение напряжения. Далее за счет линейного уменьшения напряжения генератора 11

10864}2 выходное напряжение сгабилиэатора постепенно увеличивается.

Таким образом, выходное напряжение стабилизатора переменного напряжения является стабильным по амплитуде и при его регулировании в заданных пределах изменяется . плавно. Отсюда форма выходного напряжения значительно улучшается и практически исключается помеха при переключении, так как отсутствуют скачки выходного напряжения.. Использование новых элементов— генераторов линейно иэменяюще ося напряжения, аналоговых ключей и трансформатора — позволяет устра5 нить скачки выходного напряжения..

При этом улучшается форма.выходноного напряжения и устраняются помехи, создаваемые стабилизатором, что исключает необходимость приме30 нения сложных громоздких фильтров.

Это приносит реальную пользу народному хозяйству.

1086412

t,2

Редактор Т. ПерФенова

Заказ 2241/45

Филиал IHIII "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель :.: чернышева.

Техред Л.Коцюбняк Корректор,M. Шароши

Ю Ю ФФФФФ Ф ВФ Юю юю

Тираж 842 Подписное

SHHH11H Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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