Способ регулирования постоянного напряжения в электрических цепях

300945 О П И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Фовв Соввтскик Социалистичвскик Республик1969 (ЭЙ 1334437/24 Заявлен присоединением заявки-Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРПриоритеЫК 621 314 1 07 (088 8) публиковано 07.17.1971. Бюллетень Дата опубликования описания 11 Л 1,1971 Автор зобретен. Александро аявите СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХИзвестный способ регулирования постоянного напряжения в электрических цепях путем совместного применения импульсного метода регулирования с демодуляцией импульсов реактивным фильтром и непрерывного метода 5 регулирования с изменением активного сопротивления, которое вводят параллельно индук тивным элементам фильтра на время переходного процесса (авт, св.277073), не обеспечивает достаточно хорошего качества регули рования.ПредложенныП способ устраняет указанный недостаток за счет того, что в процессе регулирования выделяют интервалы времени между нулевыми значениями напряжения на ин дктивных элементах фильтра, определяют знак отклонения регулируемого напряжения от его заданного значения, вводят активное сопротивление дискретно на интервалах, соответствующих положительным значениям напряже 20 ния па индуктивных элементах фильтра в случаях отклонения регулируемого напряжения от заданного в сторону уменьшения, и на интервалах, соответствующих отрицательным значениям напряжения на индуктивных элемен тах фильтра в случаях отклонения регулируемого напряжения от заданного в сторону увеличения.На фиг. 1 представлена функциональная схема реализации предлагаемого способа ре- ЗО гулирования; на фиг. 2 и 3 - кривые переходного процесса и временные диаграммы предлагаемого способа регулирования.Предлагаемый способ используют для регулирования напряжения 11 на нагрузке 1 с использованием процесса управления скважностью т импульсов э. д с. 2 с их последующей демодуляцией реактивным фильтром 3 и процесса непрерывного регулирования с изменением активного сопротивления 4 Особенность функциональноП схемы регулирования, обеспечивающая поло- жительныП эффект, состоит в том, что сопротивление 4 участвует в процессе регулирования не постоянно, а вводится дискретно параллель но индуктивным элементам 5 фильтра по особому закону и только в течение переходного процесса. На фиг. 1 дискретным элементом является ключ 6. Закономерность коммутации ключа б заключается в том, что он может быть замкнут лишь в течение тех временных интервалов между нулевыми значениями напрякения на последовательных индуктивных элементах 5 реактивного фильтра, которые при регулировании вверх соответствуют положител,.- ному значению напряжения, а при регулировании вниз - отрицательному значению напряжения на последовательных индуктивных элементах 5. Если уровень регулируемого напряжения Ьна нагрузке 1 соответствует ве 300945личине управляющего воздействия У то ключ 6 разомкнут длительно.На фиг. 2 и 3 показаны кривые переходного процесса (а, б, г) и временная диаграмма замыканий (в) ключа б в функциональной схе ,ме фиг. 1 при регулировании вверх (У,)0) и вниз (У, (О) соответственно. Процесс коммутации ключа б начинается в соответствии с выделенными временными интервалами (в) после начала переходного процесса. 10Регулирование постоянного напряжения по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Предположим, что после изменения У, (фиг, 2, а) напряжение на индуктивных элементах б (фиг. 1) отрицательно 15 (У(О). Если бы на интервале, когда 0(О (фиг. 2, б, в,) ключ б был замкнут, то на этом интервале имело бы место не возрастание напряжения l(как это требуется при регулировании вверх), а его уменьшение. По 20 этому ключ б замкнут лишь при Сl)О, когда введение сопротивления 4 позволяет безынерционно увеличить величину У(фиг. 2, г), Если сопротивление 4 управляемо, например в функции выходного напряжения, то при этом 25 можно избежать перерегулирования. Одновременно или с некоторым запаздыванием начинает возрастать скважность ( импульсов э. д. с, 2, что приводит к сужению пауз во временной диаграмме замыканий ключа 6 (фиг.2,в). В те- ЗО чение этих пауз уровень напряжения на нагрузке 1 поддерживается за счет емкости конденсаторов, подключенных параллельно нагрузке. Длителыюсть переходного процесса определяется временем, в течение которого от- З 5 клонение напряжения от заданного уровня в интервалах па,з б.дет изменяться от максимального до допустимого установившегося значения.Аналогично осуществляется по предлагае мому способу регулирование напряжения вниз (см. фцг, 3). При скачкообразном уменьшении Уснижается скважность импульсов э. д. с. 2. 1 хлюч 6 за;5 кнут в течение впеменцых интервалов между ю левымн значения. ми У , соответствующих (/)О. Процесс коммутации ключа имеет место только во время переходного процесса т, в остальное же время сопротивление 4 отключено, т. е. мощность ца нем це рассеивается. В интервалах 5 О пауз коммутации ключа 6 (см. фиг. 3, в) роль стабилизатора напряжения на нагрузке 1 выполняет конденсатор, включенный параллельно последней. Описанный способ регулирования имеет нсе преимущества непрерывного и импульсного способов и не имеет свойственных им недостатков.Действительно, в процессе регулирования реактивный фильтр блокируется активным управляемым сонротивлением, и в этом случае не проявляется инерционность, свойственная импульсному способу регулирования. Скорость изменения напряжения ца нагрузке не ограничивается реактивностями фильтра, и поэтому предложенный способ по быстродействию приближается к непрерывному способу регулирования, в то же время суммарная по времени продолжительность переходных процессов в устройствах, реализующих предлагаемый способ, намного меньше общего времени работы, включающего установившиеся и переходцыс режимы. Поэтому средняя мощность, которая рассеивается в активном сопротивлении 4 и общие потери мощности фиг. 1, намного меньше.Поскольку потери мощности невелики, то это позволяет получить широкие пределы регулирования напряжения при условии высокого быстродействия в этих пределах регулирования. Предмет изобретения Способ регулирования постоянного напряжения в электрических цепях путем совместного применения импульсного метода регулирования с демодуляцией импульсов реактивным фильтром и непрерывного метода регулирования с изменением активного сопротивления, которое вводят параллельно индуктивным элементам фильтра на время переходного про.цесса, отличаюи 1 ийсл тем, что, с целью улучшения качества регулирования, выделяют интервалы времени между нулевыми значениями напряжения на индуктивных элементах фильт.ра, определяют знак отклонения регулируемого напряжения от его задацного зцачеция, вводят активное сопротивление дискретно ца интервалах, соотв тствующих положительным значениям напряжения на иидуктивпь 5 х элементах фильтра в случаях отклонения регулируемого напряжения от заданного в сторону уменьшения ц ца интервалах, соответствующих отрица.тельцьм значениям напряжения ца индуктивных элементах фильтра в случаях отклонения регулируемого напряжения от заданного в сторону увеличения.