Стабилизатор переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 91 И 1) 51)4 С 05 Р 1/4 ГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ БРЕТЕНВСТВУ о- Ж НЫИ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Научно-исследовательский инсти- тут автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В.А.Скворцов и А.В.Шарапов (53) 621.316.722.1(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 935898, кл. С 05 Р 1/44, 1979.Авторское свидетельство СССР У 935899, кл. С 05 Р 1/44, 1979.(54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к области стабилизированных источников питания Целью изобретения является упрощение и повышение надежности стабилизаторапеременного напряжения. Это достигается тем, что блок 6 обратной связивыполнен на выпрямителе 8, цифроаналоговом преобразоветеле 7 и запоминающем узле 9, а в блок 10 управления введены нуль-Формирователь 12 исчетчик 11. В блоке 4 сравнения сравнивается опорное напряжение Н,п снапряжением Н с выхода блока 6. Есл13 ) Н, то скважность выходных импульсов ключевого регулирующего органа 2 увеличивается, если Ц Нскважность уменьшается. Это приводитк соответствующему уменьшению илиувеличению выходного напряжения, кторое таким образом поддерживаетсяпостоянным, 1 ил.ЬХ Ъ+ 7 де ;у Ка Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизаторам переменного напряжения с ключевым регулирующим органом, и может найти применение там, где необходимо стабилизировать мгновенное значение переменного напряжения, т,е. поддерживать заданную величину и форму выходного напряжения при изменяющейся величине и форме напряженения сети.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Стабилизатор переменного напряжения межд 5 зажимами сети и нагрузки содержит последовательно вк 5 поченные первый фильтр 1 ключевой регулирующий орган 2 и второй фильтр 3; К управляющему входу ключевого регулирующего органа 2 подключен выход блока 4 сравнения, первый вход которого подключен к источнику 5 постоянного напряжения, а второй - к выходу блока 6 обратной связи, который включает в себя цифроаналоговый преобразователь 7, выпрямитель 8 и постоянный запоминающий узел 9. Блок 10 управления и синхронизации входом подключен к зажимам сети и состоит из счетчика 11, нуль-Формирователя 12 и умножителя 13 частоты сети. Вход нуль- формирователя 12 является входом блока 10 управления и синхронизации. Выход нуль-фсрмирователя 12 непосредственно подключен к Входу обнуления счетчика 11 и через умножитель 13 частоты к счетному входу этого счетчика, Выход счетчика 11 через постоянный запоминающий узел 9 подключенк цифровому входу цифроаналоговогопреобразователя 7, аналоговый входкоторого через выпрямитель 8 подключен к контролируемому напряжению либо к нагрузке при регулировании поотклонению, либо к зажимам сети прирегулировании по возмущению), Вьгходцифроаналогового преобразователя 7является выходом блока 6 обратнойсвязи и подклочен к Одному из входовблока сравнения. Нуль-формирователь 12 может быть выполнен на основе микросхемы компаратора напряжения с формирователем коротких импульсов по обоим фронтам его вьгодного сигнала.При стабильной частоте сети и достаточно большом Р Н =. 1 ОООО) умно 3122житель 13 частоты сети может быть выполнен по схеме мультивизатора счастотой К/Т, где Т - полупериод сетевого напряжения. При изменяющейсячастоте сети умножитель 13 частотыможет быть выполнен, например, на управляемом делителе частоты, в которомчастота высокочастотного генераторатактовых импульсов 1. делится на пере . ЙТменпый код Е " в, формируемыи вуправляющем счетчике через каждыйполупериод частоты сети путем. заполнения его импульсами частоты р/К 15 где 31 - коээфициент деления неуправляемого делителя. Тогда на выходеуправляемого целителя частоты формируется частота Н/Т., пропорциональнаячастоте сети,20 Узлы 11, 9 и 7 легко выполняютсяна типовых микросхемах двоичных счетчиков, постоянных запоминающих устрой тв и умножающих цифроаналоговых преобразователей.25 Принцип работы стабилизатора переменного напряжения состоит в следующем.ьсли 11,д 11 р 1 скВажность ВыхОДных импульсов ключевого регулирующе - 30 го органа увеличивается, если Г сц,оп11 , скважность уменьшается, привоцясоответственно к уменьшению или увеличению выходного напряжения, котороетаким образом поддерживается постоянным.При отклонении формь 1 выходногонапряжения от синусоидальной напряжение О, в течение полулеоиода сетинепостоянно. Сигнал ошибки, возникаю щий при его сравнении с 1: изменяет скважность выходных импульсов ключевого регулирующего органа так, чтоформа выходного напряжения стабилизатора. приближается к синусоидальной,45Установившееся значенис статической ошибки аХ цля замкнутой системыстабилизации определяется через ошибку ЛХ р разомкнутой системы регулироВания как40 коэффициент передачиразомкнутой системы;коэффициент передачирегулирующего ОрганаСОВМЕСТ.,О С фнПЬТ -3;1 О жения сети. Коэффициент передачи ЦАП равен П В К чсдп о К 3 цап л "% А 2 2 Яп И Таким образом, коэффициент передачи разомкнутой системы15 20 Кооя=К КР др цоо Составитель С.ЧернышеваРедактор Н.Бобкова . Техред В. Кадар Корректор А.Тяско Заказ 2769/49 Тираж 836 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4. К - коэффициент передачиЦапЦАП от аналоговоговхода к выходу.Если ключевой регулирующий орган работает с частотой, в М раз превышающей частоту сети, его коэффициент передачи на ,-м интервале равен где К - некоторый постоянный РЭ коэффициент; 1=1,2 И- номер интервала, отсчитываемый от нуля напря постоянен и не зависит от номера интервала 1= 1,2И, Значит и точ ность стабилизации замкнутой системы постоянна и может быть сделана как угодно высокой с помощью увеличе-. ния ю.В режиме управления по возмущению вход блока 6 обратной связи подключается к зажимам сети, И в этом случае в результате сравнения Пс П, формируется сигнал, изменяющий скважность ймпульсов на выходе регулирующего органа 2 таким образом, чтоЭ 5 мгновенное значение напряжения на выходе стабилизатора поддерживается стабильным и заданной формы. Причем форма выходного напряжения обратно40 пропорциональна функции, таблица значений которой записана в ячейках памяти узла 9, Необходимо только, чтобы это напряжение переходило через нуль. синхронно с напряжением сети. 122 4 Формула изобретения Стабилизатор переменного напряжения, содержащий первый фильтр, входом соединенный с входным выводом, а выходом через ключевой регулирующий орган - с входом второго фильтра, выход которого подключен к выходному выводу и к первому входу блока обратной связи, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к источнику постоянного напряжения, а выход - к управляющему входу ключевого регулирующего органа, блок управления и синхронизации, вклЮчающий умножитель частоты сети, входом соединенный с входным выводом, а выходом с вторым входом блока обратной связи, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, блок обратной связи выполнен на выпрямителе, цифроаналоговом преобразователе и постоянном запоминающем узле, а в блок управления и синхронизации введены нуль-формирователь и счетчик, причем первый вход блока обратной связи соединен с входом выпрямителя, выход которого подключен к аналоговому входу цифроаналогового преобразователя, цифровой вход которого соединен с выходом постоянного запоминающего узла, вход которого подключен к второму входу блока обратной связи, а выход цифроаналогового преобразователя соединен с выходом блока обратной связи, при этом вход нуль-формирователя, подключен к входу блока управления и синхронизации , а выход - к входу обнуления счетчика непосредственно и к счетному входу счетчика через умножитель частоты сети, выход счетчика соединен с выходом блока управления и синхронизации.