Стабилизатор переменного напряжения

(9) 11) 51)4 С 05 Р 1 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О У 30В. А. Халиков,В. П, Фуртат88 8) тельство СССРГ 1/30, 1984.льство СССРР 1/30, 1986.РЕЮННОГО НАП МЖИ (57 зобрет точник ние относитс вторич- аппаратуся расшиостей. зации из- интеграм п бре нал тания ра Целью изие функциь достигаительного енияных в вляезможнреалбазе тся пут мер на ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4169767/24-07 (22) 26.12.86 (46) 5.08.88. Бюл. (72) Ю. В, Сидоренк А, Г. Можаровский и (53) 621,316.722,1( (56) Авторское свид 9 1180858, кл. С 05Авторское свидет В 1374197, кл. С 05 (54) СТАБИЛИЗАТОР П тора с обнулением и считыванием с него информации в конце интервала интегрирования, равного полупериоду выходного напряжения стабилизатора, На вход интегратора подается выпрямленное и смещенное относительно нулевого уровня напряжение, пропорциональное выходному напряжению стабилизатора. Это позволяет иметь информацию о всей полуволне выходного напряжения стабилизатора и при выборе значения смещаю- щего напряжения равным среднему значению выпрямленного можно получить значительную чувствительность интегратора к отклонению выходного напряжения стабилизатора от номинального значения с за счет уменьшения постоянной времени ,интегрирования, 2 ил,С:Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательнойтехнике, и может быть использовано дляпостроения высокоточных стабилизаторовпеременного напряжения дискретногодействия.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей стабилизаторапеременного напряжения дискретногодействия.На фиг, 1 представлена функциональная схема стабилизатора; на фиг. 2 "эпюры напряжений в основных точкахсхемы, 15Устройство содержит регулирующийорган дискретного действия 1, соединенный управляющими входами с выходами реверсивного счетчика 2, пороговыеэлементы 3 и 4, выходами соединенные 20соответственно с входами прямого иобратного счета реверсивного счетчика2, измерительный трансформатор 5 спервичной обмоткой 5,1, вторичной измерительной обмоткой 5.2 и синхронизирующей обмоткой 5.3, выпрямитель 6и формирователь 7 стробирующих импульсов, причем выпрямитель 6 соединен одним из выходных выводов с входом интегратора 8, имеющего ключ 9 30сброса, а вторым выводом - с одноименным выводом источника 10 эталонного напряжения, второй вывод которого заземлен, формирователь стробирующих импульсов 7 входом соединен с синхронизирующей обмоткой 5,3 измерительного трансформатора 5, а выходом "с входами стробирования пороговых элеэлементов 3 и 4 и входом формирователя 11 импульсов сброса интегратора, 40интегратор 8 подключен к входам по"роговых элементов 3 и 4, а Формирователь 11 импульсов сброса интеграторавыходом соединен с управляющим входомключа 9 сброса интегратора.45Устройство работает следующим образом,Входное стабилиэируемое напряжение0 поступает на вход регулирующегооргана 1 и преобразуется в нем в выходное напряжение Б , (фиг. 2 а),50снимаемое с выходных зажимов устройства. Измерительный трансформатор 5. приводит выходное напряжение стабилизатора к величине, допустимой дляпоследующей обработки. Напряжение с55измерительной обмотки 5,2 трансформатора 5 подается на выпрямитель 6, гдеоно выпрямляется, Напряжение 12 на(г) где Ц - амплитудное значение входного измеряемого напряжения;- постоянная интегрированияинтегратора;Т - период входного измеряемогонапряжения,Значение 0 для времени интегриТрования2 1 Т- 0 - (соб и -1) унт2 н Т Т 71 цайт л ( щг эт 2(3) При заданном значении Б и времениТинтегрирования й = в , при равенствеЖ 2вольтсекундных площадей раэнополярных участков измеряемого напряжения значение Уя О, т.е. выходных зажимах выпрямителя 6 показано на фиг, 2 б, Напряжение с синхронизирующей обмотки 5,3 трансформатора 5 подается на Формирователь 7 стробирующих импульсов, который вырабатывает стбобирующие импульсы 13 (фиг. 2 в)., Они поступают на пороговые элементы 3 и 4 и на формирователь 11 импульсов сброса интегратора, вырабатывающий импульсы 14 сброса интегратора.На фиг. 2 д показано входное напряжение 5 интегратора 8, получаемое путем суммирования напряжения источника 10 эталонного напряжения Б и выходного напряжения 12 выпрямителя.Выходное напряжение 16 интегратора 8 при синусоидальной форме стабиьлизируемого напряжения описывается следующей формулой:1416953 Для известных устройств Бм имеет те же ограничения. Для времени инТ тегРиРованиЯ с = 2 Памт - П нас 5 1 Т- Б - , откуда при Т = 2 и"(6) что соответствует оптимальному уровнюдля фиксированногоЗначение У цн ограничено напряжением насьпцения операционного усилителя (ОУ), Момент времени, когда насьпцается ОУ, при фиксированном У получаем, 1 приравняв подынтегральное выражение формулы (1.) нулю: 2 -- 9 5 Я, 0,2105 20 25 2 И 2е 1 пТ 1 30 35 1- 1 ) -- 1.зт где П ц - напряжение насьпцения ОУ.Отсюда с учетом (4)45 Пм - 0,2105 Пмас2 пП е 1 п -- Б = ОТ Зт С учетом (4) получают 21 2П . е 1 п --- У = 01 е Тл мз 1ц 2при Т = 2 кагсе 1 п =, т.е.И0,69011 рад. (39,5 );щ 2,45089 рад. (140,5 ) С учетом (2) получают ограниченияна постоянную времени ь интегратора 1 Т 2 пкмт насм 21(сое Бт Г Т2 Г 2-- сов -- 1).- -Нас(-сое 0,69011 + 1Нас- л 0,69011)2 где 7 - постоянная интегрированияйинтегратора.Сравнив постоянные времени интеграторов Г (5) и с (6) получают т. е. данное устройство позволяет увеличить чувствительность .измери - тельного органа в 9,5 раза.В конце измеряемого полупериода выходное напряжение интегратора сравнивается с пороговыми уровнями элементов 3 и 4 в момент поступления на них стробирующих импульсов 13, при номинальном выходном напряжении стабилизатора оно равно нулю. При построении интегратора на базе операционного усилителя в инвертирующем включении выходное напряжение интегратора в предлагаемом устройстве при возрастании выходного напряжения стабилизатора становится отрицательным, а при уменьшении - положительным. Поэтому напряжение срабатывания порогового элемента 3 Ь ,соответствующее максимальному допустимому выходному напряжению стабилизатора, имеет отри- цательную полярность, а напряжение срабатывания порогового элементасоответствующее минимально допустимому выходному напряжению стабилизатора, - положительную полярность. Если в момент поступления стробирующих импульсов 3 выходное напряжение стабилизатора находится в зоне допустимой нестабильности, Б,Имт находится в зоне о т Б до Б иМакс мкм пороговые элементы не пропускают стробирующий импульс. В случае ухода выходного напряжения стабилизатора из зоны допустимой нестабильности срабатывает один из пороговых элементов 3 или 4, пропускает импульс 17 и переводит счетчик в новое устойчивое состояние, в соответствии с которым изменяется коэффициент переда 5 14169 чи регулирующего органа. По окончании каждого измерения интегратор 8 обнуляется ключом сброса 9 при поступлении на него импульсов 1 ч сброса5 интегратора. Формула изобретенияСтабилизатор переменного напряжения, содержащий включенный между вход- О ными и выходными выводами регулирующий орган дискретного действия, управляющими входами соединенный с выходами реверсивного счетчика, входы прямого и обратного счета которого соединены с выходами первого и второго стробируемых пороговых элементов с разнополярными уровнями срабатывания, .измерительный трансформатор, подключенный первичной обмоткой к выходным выводам, а вторичной - к входу выпрямителя, интегратор с ключом сброса,53 6выход которого подсоединен к входампороговых элементов, формировательстробирующих импульсов, выходом подключенный к входам стробирования пороговых элементов и входу формирователя Йчпульсов сброса интегратора, выход которого соединен с управляющимвходом ключа сброса интегратора, иисточник постоянного эталонного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введена синхронизирующая обмотка измерительноготрансформатора, подсоединенная к входу формирователя стробирующих импульсов, источник постоянного эталонногонапряжения одним из выводов заземлен,а другим соединен с одноименным выходным выводом ныпрямителя, второйвывод которого подключен к входу интегратора,, Пчелин Максимиши едак акая 4064 Тираж 866 Подписное ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4