Устройство для сглаживания пульсаций напряжения постоянного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БО 1350 51)4 Н 02 М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕН ПИСАН" РСВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР Р 944013, кл. Н 02 М 1/14, 1980.Авторское свидетельство СССР Р 1096740, кл. Н 02 М 1/14, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СГЛАЖИВАНИЯ ПУЛЬСАЦИЙ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА(5) Изобретение относится к области электротехники и может бь льзовано в качестве источи Цель изобретения - упрощ ства. При изменении вел и формы пульсаций напряже на нагрузке 3 автоматически изменяются ве личина и форма напряжения на вторичной обмотке 2 компенсирующего трансформатора 1, и уровень пульсаций напряжения на нагрузке 3 возвращаетсяк прежней величине, близкой к нулю.Это достигается за счет определенноговыбора величин и соотношений междукоэффициентами передачи отдельныхзвеньев устройства: датчика пульсаций 7, суммирующего усилителя 5, компенсирующего трансформатора 1. Приэтом обеспечивается снижение коэффициента усиления усилителя 5 и исключаются различные корректирующие элементы. Для повышения коэффициентасглаживания дополнительно введен предварительный усилитель 14, включенныймежду выходом датчика пульсаций 6 ивходом усилителя 5. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ть испо ика питания. ение устройичины ил ния1 13507Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано припроектировании источников электропитания электротехнической и радиоэлек 5тронной аппаратуры различного назначения.Цель изобретения - упрощение устройства,На чертеже представлена схема уст-.1 Оройства для сглаживания пульсаций напряжения постоянного тока.Устройство содержит компенсирующийтрансфОрматор 1, вторичная обмотка 2которого включена последовательно сцепью нагрузки 3, а первичная обмотка 4 включена на выход суммирующегоусилителя 5, зходом подключенногок цепи нагрузки 3 через первый датчик6 пульсаций. Второй датчик 7 пульсаций Входом подключен к входному 8 иобщему 9 выводам устройства. Один изВыходов датчика 7 пульсаций через резистор 10, а один из выходов,цатчикапульсаций 6 через резистор 11 подключены к одному из Входо:в усилителя 5, который через резистор 12соединен с одним из выходных выводовусилителя 5, образуя общий Вывод.Другие выходы датчиков 6 и 7 пульса в Зпций подключены через резистор 13 кдругому входу усилителя 5.Усилитель 5 является суммирующимусилителем для пульсаций напрякения,поступающих на его вход с выходов35датчиков 6 и 7 пульсаций. Резисторы10 и 12 служат для получения заданного коэфйициента усиления усилителя 5по переменной составляющей напряженияна входе устройства. Для плавной под Орегулировки этого коэффициента усиления один из этих резисторов, напримеррезистор 12, целесообазно Выполнитьпеременньм, как показано на чертеже.Резистор 11 используется при необ 45ходимости получения определенногокоэффициента усиления усилителя 5 попеременной составляющей напряженияна нагрузке 3, причем при необходимости получения максимальной величиныэтого коэффиицента усиления резистор 11 может отсутствовать.Резистор 13 служит для обеспечения режима работы суммирующего усилителя 5 с дифференциальным ьходным55каскадом при заданных весовых коэффициентах его входных сигналов.Для повышения коэффициента сглаживания устройства дополнительно мо 81 2жет быть введен предварительный усилитель 14, включенный между вьгходомдатчика 6 пульсаций и входом усилителя 5,Устройство работает следующимобразом.Пульсирующее напряжение с выходаисточника питания поступает на входустройства, на его выводы 8 и 9, затем через вторичную обмотку 2 компенсирующего трансформатора 1 подаетсяна нагрузку 3, Пульсации напряженияна нагрузке 3 выделяются основнымдатчиком 6 пульсаций и подаются навход усилителя 5. Пульсации напряжения с входных выводов 8 и 9 устройства через датчик 7 пульсаций и резистор 10 также поступают на вход усилителя 5. Сложенные и усиленные с различными коэффициентами усиления пульсации напряжения с выхода усилителя5 подаются на первичную обмотку 4 компенсирующего трансформатора 1, С вторичной обмотки 2 компенсирующеготрансформатора 1 напряжение переменного тока поступает в цепь нагрузки 3в противофазе с напряжением пульсаций источника питания. Величина иформа напряжения на вторичной обмотке 2 при помощи замкнутой системы автоматического регулирования по переменному току устанавливаются такими,чтобы переменная сос гавляющая напряжения на нагрузке (пульсации напряжения) была. близка к нулю лри любыхчастотах и величинах переменных составляющих напряжения источника питания и при любом токе нагрузки устройств 1При изменении по какой-либо причине величины или формы пульсаций напряжения на нагрузк 3 автоматическиизменяются величина и форма напряжения на вторичной обмотке 2 компенсирующего тран форматора 1, и уровеньпульсаций напряжения на нагрузке 3возвращается к прежней величине, близкой к нулю.Коэффициент сглакивания устройства зависит от величины и соотношения между коэффициентампередачи его отдельных звеньев. При определенном соотношении между коэффициентом передачи датчика 7 пульсаций, коэффициентом усиления усилителя 5 по переменной составляющей напряжения на входе устройства и коэффициентом трансформации компенсирующего транс 13 ЗОформатора 1 обеспечивается полная (абсолютная) инвариантность пульсаций напряжения на нагрузке 3 по отношению к пульсациям напряжения на вхо 5 де устройства.Формула для определения коэффициента сглаживания устройства имеет видБ г 8 1+К д,о К У 1/К тр 101где К , К - коэффициенты передад,о фчи датчиков пульсаций 6 и 7;К , К- коэффициенты усиления усилителя 5 попеременной составляющей на входе устройства и на нагрузке;Бг, П г - действующее значениегВхпеременной составляю.щей напряжения 25(пульсации напряжения) на нагрузке 3и на входе устройства;К - коэффициент трансформации компенсирующего трансформатора.Анализ формулы (1) показывает, что при выполнении соотношения между коэффициентами передачи звеньев1-К, К /К=Окоэффициент сглаживания устройства К , = со и пульсации напряжения на на сгпгрузке Бг=Опри любой величине пульсации напряжения на входе устройства Бг. Обеспечение соотношения (1) может быть получено изменением К подрегулировкой величины сопротивления одного из резисторов 9 или 12, так как коэффициент усиления К прак" тически равен отношению сопротивлений резисторов 12 и 10.Данное устройство является комбинированной системой автоматического регулирования, в которой сочетаются принципы регулирования по отклонению и по возмущению.При отсутствии контура регулиро 55 вания по возмущению коэффициент сглаживания устройства равен 81Чт.е, определяется коэффициентом усиления системы в разомкнутом состоянии.При отклонении величины коэффициента передачи звеньев от условия абсолютной инвариантности, определяемого формулой (1), К сг Ф сд , К . со приКд К ч /К т- 1. При этом,трК тем больше, чем величинаКд д К, /К,р/ ближе к 1. Однако, в любом случае К г, К, , причем, при небольшом отклонении 1 К д К у/К 7 р/ от 1 КсглКсгдПри отклонении коэффициентов передачи звеньев от условия, определяемого формулой (1), К, прямо пропорционально зависит от величины Кпоэтому в этом случае для повышения К с, целесообразно использовать предварительный усилитель 14.Таким образом, изобретение позволяет увеличить коэффициент сглаживания, обеспечить устойчивость устройства без применения дополнительных корректирующих элементов и упростить устройство за счет, снижения коэффициента усиления усилителя и исключения корректирующих элементов,Формула изобретения1. Устройство для сглаживания пульсаций напряжения постоянного тока, содержащее входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно источника входного напряжения и цепи нагрузки, усилитель, два датчика пульсаций и компенсирующий трансформатор, выводы одной обмотки которого подключены соответственно к входному и выходному выводам, а выводы другой соединены с выходными выводами усилителя, причем первые из входных выводов первого и второго датчиков подключены соответственно к входному и выходному выводам, а их вторые входные выводы соединены с общим выводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, указанный усилитель выполнен суммирующим с двумя входными и одним общим выводами, причем первые из выходных выводов указанных датчиков соединены соответственно с первым и вторым входными выводами суммирующе.го усилителя, а их вторые выходные выводы соединены с общим выводом усилителя.52. Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что в выходную цепь второго датчика пульсаций 1350781 включен дополнительно введенныйпредварительный усилитель. Составитель А. Кириллов Редактор Н. Гунько Техред М.Ходанич Корректор М. ШарошиЗаказ 5294/54 Тираж б 59 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д. 4/5