Преобразователь переменного напряжения в постоянное

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 197060451) М.Кл з Н 02 Л 1 7/12 с присоединением заявки МоГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. ГГ 1 Тс 3Ордена Октябрьской Революции всесоюзный, государственныйпроектно-изыскательский н йаучно-исследовате 4 щцйцьКьинститут энергетических систем и электр(ческ урЯЭнергосетьпроект" % МаЧЮ:(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕИЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника ностоянного напряжения,Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий выпрямитель, интегратор и ключевые элементы и обеспечивающий получение постоянного напряжения, пропорционального интегральным значениям переменного напряжения 1. К недостаткам данного преобразователя относится малое быстро.ействие.Наиболее близок к предлагаемому преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий включен, ные последовательно выпрямитель, интегратор с конденсатором, коммутируемый импульсный ключ и запоминающую ячейку с накопительным конденсатором 2).Недостатком известного преобразователя является низкая точность преобразования прн несинусоидальнос- . ти входного напряжения, т.е. имеет место значительная погрешность выходного напряжения при несинусоидальном входном напряжении, в частности, при непредусмотренных переходах через нуль преобразователь практически теряет работоспособностьЦель изобретения - повышение точности преобразования при несинусоидальности входного .напряжения.указанная цель достигается тем,что в преобразователь переменногонапряжения в постоянное, содержащийвключенные последовательно выпрямитель, .интегратор с конденсатором,коммутируемый импульсный ключ и запоминающую ячейку с накопительнымконденсатором, дополнительно введены генератор прямоугольных импульсов, элементы запрета и задержки,второй, третий и четвертый коммутируемые импульсные ключи и блок преобразования последовательности прямоугольных импульсов в непрерывныйсигнал, при этом выходы второго итретьего коммутируемых импульсныхключей включены параллельно конденсатору интегратора, выходы четвертого коммутируемого импульсного клю ча подключены параллельно накопительному конденсатору, а выход генератора прямоугольных импульсов черезэлемент запрета подключен к входупервого коммутируемого импульсного 30 ключа и через элемент задержки квходу второго коммутируемого импульсного ключа и запрещающему входу эле- мента запрета, а через блок преобразования последовательности прямо. угольных импульсов в непрерывный сигнал - к входам соответственно 5 третьего и четвертого коммутируемых импульсных ключей.На фиг, 1 приведена структурная (функциональная) схема преобразо вателя; на фиг. 2 - графически вре менные диаграммы.Устройство состоит из включенных последовательно выпрямителя 1, на вход которого подается входное переменное напряжение Оэ,интегратора 2 с конденсатором 3, первого коммутируемого импульсного ключа 4 и запоминающей ячейки 5 с накопительным конденсатором 6. Выход второго коммутируемого импульсного ключа 7 и выход 20 третьего коммутируемого импульсного ключа 8 включены параллельно конденсатору 3, выход четвертого коммутируемого импульсного ключа 9 включен параллельно конденсатору б, выход генератора 10 прямоугольных импульсов через элемент 11 задержки соединен с входом второго коммутируемого импульсного ключа,7, через элемент 12 запрета с входом первого коммутируемого импульсного ключа 4, а через блок преобразования последовательнос" ти прямоугольных импульсов в непрерывный сигнал 13 - с входом четверто го коммутируемого импульсного ключа 9. Периодическое входное напряжение Оз выпрямляется выпрямителем 1 (О) и подается на интегратор 2 (О). При отсутствии импульсов О 1,с выхода 40 генератора 10 прямоугольных импульсов на выходе преобразователя 13 также отсутствует напряжение, причем коммутируемуе импульсные ключи 4, 7, 8 и 9 выполнены таким обра зом, что ключи 4 и 7 при этом закрыты, а .8 и 9 открыты. Конденсаторы б и 3 шунтированы ключами 8 и 9, а выходное напряжение О 8 ь преобразователя отсутствует.50ПоСле появления первого коммутирующего импульса на выходе блока 13 появляется непрерывный сигнал и все ключи преобразователя оказываются закрытыми.Конденсатор 3 интегратора 2 дешунтируется и напряжение на его выходе возрастает пропорционально интегралу входного напряжения.При появлении второго коммутирующего импульса с выхода генератора 10 60 он немедленно подается на вход ключа 4, который открывается и соединяет выход интегратора 2 с входом за-поминающей ячейки 5 и накопительным конденсатором б. 65 Клич 4 остается открытым в течение времени задержки элемента 11, после чего на запрещающий вход элемента 12 запрета подается сигнал и ключ 4 запирается. За время его открытого состояния конденсатор б успевает зарядиться практически до установившегося напряжения и после запирания ключа 4 разряжается на входное сопротивление запоминающей ячейки 5, поддерживая выходное напряжение практически неизменным за время интегрирования.При появлении выходного сигнала элемента 11 задержки открывается ключ 7 и шунтирует конденсатор 3 интегратора 2, причем длительность открытого состояния ключа 7 равна разности между длительностью импульса генератора 10 и уставкой элемента 11 задержки, составляя половину длительности импульса генератора 10. За это время конденсатор 3 интегратора 2 успевает полностью разрядиться. После окончания импульса от генератора 10 ключ 7 вновь запирается, и на выходе интегратора 2 вновь начинает возрастать напряжение, а рассмотренный процесс повторяется при появлении следующего импульса от генератора 10.После исчезновения последнего импульса генератора 10 через время, несколько превышающее нормальную паузу между импульсами, выходной сигнал блока 13 исчезает, ключи 8 и 9 вновь открываются и шунтируют конденсаторы 3 и 6, что приводит к исчезновению выходного сигнала вне зависимости от наличия входного напряжения.Выпрямитель, интегратор и повторитель выполнены по известным схемам на операционных усилителях. В качестве ключей использованы полевые транзисторы, управляемые биполярными транзисторами.Элементы задержки и запрета и блок превращения последовательности прямоугольных импульсов в непрерЫвный сигнал выполнены на логических микросхемах.формула изобретенияПреобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий включенные последовательно выпрямитель, интегратор с конденсатором, коммутируемый импульсный ключ и запоминающую ячейку с накопительным конденсатором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования при несинусоидальности входного напряжения, дополнительно введены генератор прямоугольных импульсов, элементы запрета и задержки, второй, третий и четвертый коммутируемые импульсные ключи и блокпреобразования последовательностипрямоугольных импульсов в непрерывный сигнал, при этом выходы второгои третьего коммутируемых импульсныхключей включены параллельно конденсатору интегратора, выход четвертогокоммутируемого импульсного ключа под.ключен параллельно накопительномуконденсатору, а выход генератора прямоугольных импульсов через элементзапрета подключен к входу первогокоммутируемого импульсного ключа ичерез элемент задержки к входу второго коммутируемого импульсного ключа и запрещающему входу элементазапрета, а через блок преобразованияпоследовательности прямоугольных импульсов в непрерывный сигнал - квходам соответственно третьего и четвертого коммутируемых импульсныхключей,5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Волгин Л.И. Линейные электрические преобразователи для измерительных приборов и систем. М., фСоветс"10.кое радио", 1971, с 56.2. Гутников В.С. и др. Быстродействующие астатические усредняющиепреобразователи с синхронным временем квантования в прямой цепи. - Сбор"5 ник трудов ЛПИ "Элементы и системыавтоматики и информационно-измерительной техники", В 342, 1974,с. 105.