Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОКИ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) ОИ р Н 02 М 7/О ЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1.г, 1 ЕЛЬСТ Фига УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРМТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 641605, кл. Н 02 М 1/14, 1977.2. Ермаков В.ф., Теребаев В.В, Быстродействующий преобразователь переменного напряжения в постоянное- Известия Вузов СССР "Электромеханика", 1981, В 8, с.934, 935.(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГОНАПРЯЖЕНИЯ. В ПОСТОЯННОЕ, содержащийвыпрямитель, выход которого подключенк входу сглаживающего фильтра, выходом подключенного нейосредственно к о.ному входу первого сумматора и черезусилитель - к другому его входу, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельповышения быстродействия, в него дополнительно введены дифференциатори второй сумматор, один вход которогоподключен к выходу, а другой - к входу дифференциатора и к выходу первого сумматора,1081Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано наприФмер, в стабилизированных выпрямительных устройствах, к которым предъявляются высокие требования по качествувыпрямленного напряжения и по быстродействию в переходных режимах.Известны устройства для преобразования переменного напряжения в постоянное, в которых использован прин Оцип компенсации пульсаций выпрямленно.го наряженияй 1 д.Недостатком устройства, содержащего линейную индуктивность и быстродействующий активный фильтр, является 15возможность возникновения затухающихколебаний напряжения на нагрузке прискачкообразном изменении напряженияна входе. Если же процесс установления напряжения на нагрузке в указан 20ных режимах выполнить апериодическим,то существенно возрастет инерционность схемы.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является чстоойство, содержащее выпрямитель, подключенный к его выходу сглаживающийФильтр низкой частоты, усилительпеременного напряжения и сумматор,первый вход которого соединен с выходом, а второй - с входом усилителя переменного напряжения и свыходом сглаживающего Фильтра низкой частоты 2 3,Недостатком известного устройстваявляется сравнительно низкое быстро 35действие, обусловленное инерциьнностью сглаживающего фильтра низкойчастоты и усилителя переменного напряжения. Так как к усилителю предъяв 40ляются высокие требования по точности передачи фазы переменной составляющей входного напряжения, еговходная цепь выполняется с большойпостоянной времени. Например, для45частоты пульсации 100 Гц требуетсяТ 7,0,02 с,Целью изобретения является повышение быстродействия при скачкообразных изменениях (увеличении илиуменьшении) входного напряжения.50Указанная цель достигается тем,что в преобразователь переменногонапряжения в постоянное, содержащий выпрямитель, выход которогоподключен ко входу сглаживающегофильтра, выходом подключенного непосредственно к одному входу первоГо сумматора и - через усилитель -764к другому входу указанного сумматора, дополнительно введены дифференциатор н второй сумматор, один вход которого подключен к выходу, а другой - к входу дифференциатора и к выходу первого сумматора.На Фиг.1 приведена блок-схема преобразователя; на фиг,2 - эпюры напряжений на выходах блоков, поясняющие его работу.Устройство содержит выпрямитель 1, подключенный к сглаживающему Фильтру 2, выходом подключенного к входу усилителя 3 и одному входу первого сумматора 4, другой вход которого подключен к выходу усилителя 3. Выход первого сумматора 4 подключен к входу дифференциатора 5, выход которого подключен к одному входу второго сумматора 6, другой вход которого соединен с выходом первого сумматора 4. Сочетание дифференциатора 5 и второго сумматора 6 образует Форсирующее звено,Устройство работает следующим образом. В нормальном установившемся режиме пульсирующее напряжение с выхода выпрямителя 1 поступает на Фильтр 2 низкой частоты, в котором осуществляется частичное поглощение переменной составляющей напряжения прн сохранении неизменной постоянной составляющей. Из этого напряжения в усилителе 3 осуществляется выделение переменной состаляющей с инвертированием знака. Параметры усилителя 3 выбирают ся таким образом, чтобы обеспечить фазовый сдвиг переменной составляющей напряжения как можно ближе к 180 ф, В первом сумматоре 4 осуществляется компенсация переменной составляющей в напряжении. Чем ближе к 180 офазовый сдвигпеременной составляющей напряжения на выходе усилителя 3, тем более полную компенсацию можно выполнить в первом сумматоре 4. Так как изменения уровня входного напряжения нет, то не изменяется и напряжение на выходе первого сумматора 4, поэтому на выходе дифференцнатора 5 напряжение, равно нулю и второй сумматор 6 работает как повторитель напряжения с выхода первого сумматора 4.При скачкообразном. изменении(увеличении или уменьшении ) напряжения на входе устройства, напряжения на выходах фильтра 2 низкой частоты и уси764 1562./50 Тираж Подписи ВНИИП Узцород, ул,Проевтаав, 4 3 1081 лителя 3 устанавливаются с их постоянными времени, что приводит к затягиванию процесса выделения постоянной составляющей напряжения на выходе первого сумматора 4. В интервалах изменения напряжения на выходе первого сумматора, дьФеренциатор формирует напряжение, пропорциональное скорости изменения напряжения на его входе. Во втором сумматоре 6 напряже ния с выхода первого сумматора 4 и дифференциатора 5 суммируются (со своими знаками), в результате чего на выходе устройства формируется постоянная составляющая напряжения с бо лее крутым фронтом, т.е. уменьшается время переходного процесса.Из эпюр на фиг,2, где номера кривых соответствуют.,нояерам блоков, видно, что при увеличении входного напря-20 жения на выходе второго сумматора 6 напряжение соответствует арифметичес. кой сумме напряжений с выхода первого сумматора 4 и дифференциатора 5, а при снижении напряжения входа - арн 25 фметической разности, в результате чего обеспечивается высокое быстродействие в обоих режимах. Использование предлагаемого устройства в стабилизированных управляемых выпрямителях позволит снизитьинерционность их цепей управленияв 3-4 раза по сравнению с известнымустройством.При этом сохраняется высокая стейень компенсации пульсацийвыходного напряжения,При этом следует отметить, чтоуказанный положительный эффект отиспользования форсирующего звена, т.е,повышение быстродействия без увеличения пульсаций выходного сигнала, достигается лишь в известном преобразо"вателе, так как в нем применен компенсационный метод устранения пульса"ций выпрямленного напряжения путемвычитания.из полного выпрямленногонапряжения его переменной составляющей, выделяемой на выходе усилителяпеременного напряжения. Если же снижение пульсаций выполняется только фильтрами низкой частоты, являющимися в области рабочих частот фактическиинтеграторами, то введение форсирующего звена приведет к частичному илиполному восстановлению пульсаций иожидаемого эффекта не будет.