Стабилизатор переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 19) Я 5 3(5 ТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(72) П.Л. Глузман и 10.А. Черных (7) Рыбинский авиационный технологический институт(53) 62.316.722.(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР М 628475, кл, С 05 Р 1/00, 19752. Авторское свидетельство СССР 9 440654, кл. С 05 Р 1/20, 1971(54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГОНАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий орган дискретного действия, входом подключенный к входным выводам,реверсивный счетчик, выходами соединенный через усилители управленияс управляющими входами регулирующего органа дискретного действуя,измерительный орган, входом соеди- .;ненный с выходньпаи выводами, а выходом - со входами двух пороговыхэлементов, причем выход первого порогового элемента соединен со входом инвертора, первый узел совпадения, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов,:и трансформатор, вторичная обмоткакоторого включена в одну иэ силовых шин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения и уменьшения уровня/создаваемых помех, он снабжен двумя генераторами линейно изменяющегося напряжения, двумя аналоговыми ключами и вторым узлом совпадения, причем первичная обмотка трансформатора выполнена со средним выводом, который соединен с первым входом регулирующего органа дискретного действия, а крайние выводы первичной обмотки через соответствующие аналоговые ключи подключены ко вто; рому входу указанного регулирующего органа выход инвертора соединен со вторым входом первого узла совпадения , выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом второго узла совпадения, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а второй вход - к выходу второго порогового элемента, при этом управляющие входы аналоговых ключей через соответствующие генераторы линейно изменяющегося напряжения подсоединены к выходам соответствующих узлов совпадения.0864Изобретение относится к электротехнике и может найти применениев устройствах электропитания различной аппаратуры,Известен стабилизатор переменного напряжения, содержащий трансформаторный регулирующий орган дискретного действия и схему управления3Наиболее близким к изобретениюявляется стабилизатор переменного Онапряжения, содержащий регулирующий орган дискретного действия,включенный между входными и выходными выводами, реверсивный счетчиксоединенный выходами через усилители управления с управляющимивходами регулирующего органа дискоетного действия. вычитающим входом через узел совпадения и пороговый элемент, а суммирующим входомчерез узел совпадения, выход которого соединен с выходными выводамистабилизатора., генератор импульсови инверторы 2 1,Однако напряжениЕ на выходе изменяется скачкообразно, т,е. имеетнеудовлетворительную форму. Кроме того, во время скачкообразного изменения выходного напряжения 1,переключения обмоток)-. в первичную сеть наводится помеха.Цель изобретения - улучшение формы выходного напряжения и уменьшение уровня создаваемых помех,Поставленная цель достигаетсятем, что стабилизатор .переменногонапряжения, содержащий регулирующийорган дискретного действия, входомподключенный к входным выводам, реверсивный счетчик, выходами соеди"ненный через усилители управления40с управляющими входами регулирующего органа дискретного действия,измерительный орган, входом соединенный с выходными выводами, а выходом - со входами двух пороговых45элементов, причем выход первого порогового элемента соединен со входом инвертора, первый узел совпадения, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, 50и трансформатор, вторичная. обмоткакоторого включена в одну из силовых шин, снабжен двумя генераторамилинейно изменяющегося напряжения,двумя аналоговыми ключами и вторым 55узлом совпадения, причем первичнаяобмотка трансформатора выполненасо средним выводом, который соеди 2 2нен с первым входом регулирующегооргана дискретного действия, акрайние выводы первичной обмоткичерез соответствующие аналоговыеключи подключены ко второму входууказанного регулирующего органа,выход инвертора соединен со вторымвходом первого узла совпадения, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика,вычитающий вход которого соединенс выходомвторого узла совпадения,первыйвход которого подключен квыходу генератора импульсов, а второй вход - к выходу второго порогового элемента, при этом управляющие входы аналоговых ключей. черезсоответствующие генераторы линейноизменяющегося напряжения подсоединены к выходам соответствующих узлов совпадения. На фиг, изображена схема стабилизатора переменного напряжения; на фиг.2 - схема одного из возможных вариантов реализации аналоговых кЛючей.Стабилизатор переменного напряжения (фиг.1) содержит регулирующий орган 1 дискретного действия, измерительный орган 2, пороговые элементы 3 и 4, инвертор 5, генератор импульсов 6, узлы совпадения 7 и 8, реверсивный счетчик 9, усилители управления 10, генераторы линейно изменяющегося напряжения 11 и. 12, аналоговые ключи 13 и 14.и трансформатор 15. Регулирующий орган дискретного действия 1 подклочен ко входным выводам стабилиза" тора, реверсивный счетчик 9 соединен выходами через усилители управления 10 с управляющими входами регулирующего органа 1, вычитающим входом через узел совпадения 8 и пороговый элемент 4, а суммирующим входом через узел совпадения 7, инвертор 5 и пороговый элемент 3, подсоединен к выходу измерительного органа 2, вход которого соединен с выходными вшводами стабилизатора переменного напряжения. Генератор импульсов 6 подключен ко входам узлов совпадения 7 и 8. Вторичная обмотка трансформатора 15 соединена последовательно с выходными выводами стабилизатора, средний вывод первичной. обмотки соединен с первым входом, а крайние выводы пер1086412 3вичной обмотки через аналоговые ключи 13 и 14 - со вторыми входами регулирующего органа 1. Управляющие входы аналоговых ключей 13 и 14 через генераторы линейно изменяющегося напряжения 11 и 12 соединены с выходами узлов совпадения 7 и 8. Регулирующий орган 1 содержит воль. - тодобавочные трансформаторы, обмотки которых коммутируются ключами.О Измерительный орган 2 представляетсобой выпрямитель с фильтром. Пороговые элементы 3 и 4 выполнены на компараторах типа К 521 САЗ. Логические элементы и счетчик выполнены на микросхемах К 155 ЛАЗ и К 155 ИЕ 7.Аналоговый ключ содержит два транзисторно-диодных ключа, включенных встречно-параллельно, Один из них пропускает положительную полуволну переменного напряжения, другой - отрицательную.Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом,При напряжении на выходе О превышающем верхний пороговый уро- . вень, сигнал "Логическая 1" с выхода порогового элемента 4 поступает на вход узла совпадения 8. Импульсы с генератора 6 проходят на вычитающий вход счетчика 9. Под действием. этих импульсов состояние счетчика 9 изменяется. Это изменение передается усилителями управления 10 регулирующему органу 1 дискретного действия, осуществляя уменьшение коэффициента. его передачи до тех пор, пока выходное апряжение 02 не станет меньше порогового уровня, установленного пороговым элементом 4. Далее процесс уменьшения коэффициента передачи регулирующего органа 1 прекращается, так как сигнал "Логический О" с выхода порогового элемента 4 запрещает прохождение им-пульсов с генератора 6 на раверсивный счетчик 9. Если напряжение на выходе стабилизатора переменного напряжения ниже некоторого порогового уровня, определенного пороговым элементом 3, сигнал "Логическая 1" с выхода инвертора 5. разрешает прохождения импульсов с генератора 6 на суммирующий вход реверсивного счетчика,9. Состояние счетчика 9 изменяется, при этом возрас тает коэффициент передачи регулирую-. щего органа 1, Это изменениепроисходит до тех пор, пока входное напряжение не превысит нижний пороговыйуровень, установленный элементом 3,Состояние реверсивного счетчика 9остается неизменным до тех пор, пока на его суммирующий (вычитающий)вход не поступят импульсы, т.е. покавыходное напряжение не превыситверхний граничный уровень (станетменьше нижнего граничного уровня).Генераторы линейно изменяющегосянапряжения 11 и 12 работают в ждущем режиме. При прохождении импульса на вычитающий вход счетчика 9запускается генератор 12. При этомв момент прихода импульса на выходе генератора 12 происходит скачокнапряжения от нуля до определенного значения, при- котором аналоговый ключ 14 полностью открыт. Вэтот момент времени на половиневходной обмотки трансформатора.5течет ток. В выходной обмотке трансформатора 15 наводится напряжение.Это напряжение имеет одинаковуюфазу с выходным напряжением регулирующего органа 1. Два напряженияскладываются, и в момент переключения.счетчика на выходе стабилизатора не происходит какого-либо изменения амплитуды напряжения.Затем напряжение на выходе генератора 12 линейно спадет до нуля.При этом аналоговый ключ 4 плавнозакрывает я и напряжение на выходетрансформатора 15 плавно уменьшается. В результате такой работы1 генератора 12,. аналогового ключа 14и трансформатора 15напряжение навыходе стабилизатора изменяется приуменьшении коэффициента передачирегулирующего органа 1 не скачкообразно, а постепенно,Аналогично работают генератор 11 и аналоговый ключ 13. При прохождении импульса на суммирующий вход счетчика 9 ток течет по второй половине первичной обмотки трансфор / матора 15. На его выходе образует., ся напряжение в противофазе с выходным напряжением регулирующего органа 1. Из выходного напряжения стабилизатора вычитыется выходное напряжение трансформатора .5. В момент переключения обмоток.регулирующего органа 1 на выходе стабилизатора не происходит изменение напряжения. Далее за счет линейного уменьшения напряжения генератора 11выходное напряжение сгабилиэатора постепенно увеличивается,Таким образом, выходное напряжение стабилизатора переменного напряжения является стабильным по амплитуде и при его регулировании в заданных пределах изменяется .плавно. Отсюда форма выходного напряжения значительно улучшается и практически исключается помеха при переключении, так как отсутстврвт скачки выходного напряжения.. Использование новых элементов -генераторов линейно иэменяюще осянапряжения, аналоговых ключей итрансформатора - поэволяет устра нить скачки выходного напряженияПри этом улучшается форма.выходноного напряжения и устраняются помехи, создаваемые стабилизатором,что исключает необходимость применения сложных громоздких фильтров.Это приносит реальную пользу народ-.ному хозяйству.,г ель :.:, Чернышева.Л.Коцюбняк КорректорИ. ШароФ Юе е аее СостаТехред едактор Т,в Тирак 842 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раувказ 2241 4 Подписноемитета ССбРи открытий .скал наб., д.4/5