Широтно-импульсный регулятор

зналптеитне-текиичскаяв. вливтек к.1 Союз Советскик Социалистических Республик(53)М. Кл. с присоединением заявки М 6 05 В 11/01 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Е. Я. Етмар, В, А. Иванов, М. Е. Куцко и В. ф. Шукалов Ленинградский институт авиационного приборостроения(54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР 2 Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в автоматических системах, регулирующих электрическую мощность..Известны широтно-импульсные регуляторы 11 и 23Из известных широтно-импульсных регуляторов наиболее близким по технической сущности является регулятор, 0 содержащий. сумматор, первый вход которого соединен с первым входом регулятора, а выход - через последовательно соединенные усилитель напрящения, генератор импульсов управля емой длительности, усилитель мощности, нагрузку и блок обратной связи со вторым входом сумматора и формирователь амплитудны импульсов, первый вход которого подключен к выходу гене 20 ратора импульсов управляемой длительности, а второй вход - ко второму входу регулятора 2 .Недостатками данного регулятора являются нелинейность регулировоч ной характеристики и малое быстродействие регулятора.Нелинейность регулировочной характеристики объясняется тем, что пульсации напряжения с частотой 30 квантования с выхода нагрузки черезблок обратной связи поступают наодин из входов входного сумматора итем самым, нарушают линейность регулировочной характеристики регулятора,Малое быстродействие регуляторауменьшает диапазон возможного изменения коэффициента заполнения х .Это приводит к уменьшению диапазона изменения выходного напряжения,действующее значение которого равноОО , где О - амплитуда импульсов,на выходе усилителя мощности. Мощность, выделяемая на нагрузкеравна Р О 1, где 0 и- напряжение и ток в нагрузке, соответствующее значению й = 1, Следовательно,чтобы мощность в цепи нагрузки осталась неизменной при , отличной от.1, ток в цепи нагрузки должен возрасти в 1/р раз, по сравнению с егозначением, при 0 = 1. Малое быстродействие регулятора объясняется наличием в схеме фильтра низких частот, обладающего большой постоянной времени.Целью изобретения является линеаризация регулировочной характерИстикии пОвышение быстродействия регулятора.Эта цель достигается тем, что в известный широтно-импульсный регулятор введены делитель управляющего воздействия, формирователь спектра сигнала нагрузки и компенсатор постоянной составляющей сигнала, первый вход которого соединен с выходом формирователя амплитуды импульсов, второй вход - через делитель управляющего воздействия с первым входом сумматора, а выход - через Формирователь спектра сигнала нагрузки с третьим входом сумматора.На чертеже представлена Функциональная схема широтно-импульсного 15 регулятора.Схема содержит сумматор 1, усилитель напряжения 2, генератор 3 импульсов управляемой длительности, усилитель 4 мощности, Формирователь 5 ам О плитуды импульсов, компенсатор 6 постоянной составляющей сигнала, Формирователь 7 спектра сигнала нагруэки, делитель 8 управляющего воздействия, блок 9 обратной связи, нагрузка 10, опорное напряжение О и управляющее напряжение О,Регулятор работает следующим образомУправляющее воздействие посту- ЗО пает на вход сумматора 1 и на вход делителя 8 управляющего воздействия. Непрерывный сигнал с выхода сумматора 1 усиливается усллителем 2 напряжения и поступает на вход генератора 3 импульсов управляемой длительности, преобразующего его в последовательность прямоугольных импульсов напряжения, поступающих на входы Формирователя 5 амплитуды импульсов и усилителя 4 мощности. В 4 О Формирователе 5 амплитуды импульсов, при помощи опорного напряжения Ц нормируются по амплитуде импульсы, поступакпщие на его вход, На входе усилителя 4 мощности посту пает сигнал с генератора 3 импульсов управляемой длительности и передается на вход нагрузки 10, выход которого через блок 9 обратной связи соединен с одним из входов сумма- Я тора 1. Импульсы напряжения с выхода формирователя 5 амплитуды импульсов поступают на один из входов компЪн сатора 6 постоянной составляющей. сигнала, на второй его вход через делитель 8 управляющего воздействия передается напряжение, пропорциональное управляющему напряжению У, так что его знак противоположен знаку постоянной составляющей импульсов, передаваемых с выхода ФормирователябО 5 амплитуды импульсов, На выходе компенсатора б постоянной сОставляющей сигнала, представляющего собой сумматор с двумя входами, выделяются импульсы напряжения прямоугольной 65 Формы беэ постоянной составляющейи передается на вход формирователя 7спектра сигнала нагрузки, выход которого соединен с третьим входомвходного сумматора 1, Формирователь7 спектра сигнала нагрузки обладаетпередаточной Функцией, равной передаточной функции нагрузки, вследствие чего с выходов формирователя 7спектра сигнала нагрузки и блока 9обратной связи снимаются сигналыСспектры которых, за исключениемпостоянной составляющей сигнала с выхода блока 9 обратной связи подобны.Сигналы с выходов формирователя спектра сигнала нагрузки и блока 9 обратной связи, поступая .на входы сумматора 1 алгебраически суммируются,чем исключает влияние пульсаций на-пряжения с частотой квантования свыхода блока обратной связи на линейность регулировочной характеристики регулятора и, тем самым, расширяется диапазон возможного регулирования напряжение на нагрузке 10.Введенные в известный широтноимпульсный регулятор элементы - делитель управляющего воздействия,компенсатор постоянной составляющейсигнала и формирователь спектра сигнала нагрузки, включенные в схемурегулятора предложенным образом,выгодно отличают данный широтноимпульсный регулятор от известных,так как позволяют линеаризовать регулировочную характеристику регулятора и повысить его быстродействие.Формула изобретенияШиротно-импульсный регулятор, содержащий сумматор, первый вход которого соединен с первым входом регулятора, а выход - через последовательно соединенные усилитель напряжения, генератор импульсов управляемой длительности, усилитель мощности нагрузку и блок обратной связи со вторым входом сумматора и формирователь амплитуды импульсов, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов управляемой длительности, а второй вход - ко второму входу регулятора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью линеариэации регулировочной характеристики и повышения быстродействия регулятора, он содержит делитель управляющего воздействия, Формирователь с ектра сигнала нагрузки и компейсатор постоянной составляющей сигнала, первый вход которого соединен с выходом формирователя амплитуды импульсов, второй вход - через делитель управляющего воздействия с первым входом сумматора, а выход - через Формирователь спектра сигнала нагрузки с третьим входом сумматора.746407 Составитель Г. Нефедовадактор И. Ковальчук Техред И.Асталош Корректор Е. Папп 101/15 Тираж 956ЦНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и откр 3035, Москва, Ж, Раушская на сное ак д Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал Источники информации,лринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 479101, кл. 6 05 Г 1/64, 1973.