Стабилизатор переменного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах вторичного электропигания различной аппаратуры.Цель изобретения - расширение допустимого диапазона изменения входного напряжения за счет обеспечения возможности изменения скважности управляющих сигналов от нуля до едини- О цы.На Фиг. 1 представлена структурая схема стабилизатора переменного напряжения, на фиг. 2 - схема дешифа ции, на фиг. 3 - диафрагмы, пояс ня -5 щие работу устройства.устройство содержит регулирующий Ьрган 1, включающий автотрансформа ор 2 с отводами, Первый отвод высшей ступени регулирования автотрансформа 1 ора 2 подключен к входу первого полностью управляемого ключа 3 переменного тока, второй отвод повышаюей ступени - к входу регулирующего органа 1, соединенному с входным вы водом, третий отвод низшей ступени к входу второго полностью управляемого ключа ч переменного тока. Выход регулирующего органа 1, образованный выходами ключей 3 и ч, через интегри- З 0 .рующий Фильтр 5, подключен к выходным выводам. Управляющие входы регулирующего органа 1, образованные управляющими входами ключей 3 и ч, подключены к выходам олока 6 управления. З 5 В состав блока 6 управления входит узел 7 сравнения, входом подключенный к входу блока 6 управления, соединенного с выходными выводами. Компаратор 8 первым входом подключен к выходу узла 7 сравнения, вторым входом к выходу генератора 9 пилообразного напряжения, который подключен та кже к одному из входов компаратора 10, другим входом соединенного с источни ком 11 опорного напряжения. Выход компаратора 10 подключен к входу генератора 12 коротких импульсов, выход которого соединен со счетным входом триггера 13 и входом генера 50 тора 9. Первый и второй входы логического узла 11 подключены к выходу компаратора 8 соответственно через инвертор 15 и непосредственно, а третий и четвертый входы - соответственно к инверсному и прямому выходам триггера 13. Первый и второй входы блока 16 дешифрации подключены соответственно к первому и второму выхо В то же время в зависимости от величины входного напряжения с узла 7 сравнения поступает сигнал рассогласования на первый вход компаратора 8, на второй вход которого поступает сигнал с генератора 9 пилообразного напряжения. При этом появление положительного потенциала на выходе компаратора 2 свидетельствует о превышении сигналом управления пилообразного напряжения (фиг, Зг):О, при 1( к1, при 1,Уз(2) дам логического узла 1 ч, третий ичетвертый входы - соответственно кпрямому и инверсному выходам триггера,1 3,Блок 16 дешифрации (Фиг. 2) состоит из двух усилителей, каждый изкоторых выполнен по двухтактной схеме с трансформатором, .первичная обмотка которого имеет среднюю точку,и с двумя выходными обмотками.Начало первой обмотки первогоусилителя 17 соединено с концом вто"рой обмотки второго усилителя 18 а)свободные выводы этих обмоток соединены с входами первого выпрямителя19, выход которого подключен к первому выходу блока 16 дешифрации, Начало второй обмотки первого усилителя17 соединено с началом первой обмоткивторого усилителя 18 и концы этихобмоток соединены с входами второговыпрямителя 20,выход которого подключен к второму выходу блока 6 дешифрации.Выходы блока 16 дешифрации соединены с выходами блока 6 управления.Устройство работает следующим образом.Выходное напряжение на выходе генератора 9 линейно нарастает до величины опорного напряжения на выходе источника 11 (Фиг. За). В момент ихравенства положительным потенциаломна выходе компаратора 10 запускаетсягенератор 12 коротких импульсов, вы-.ходной импульс которого открываетразрешающий ключ генератора 9, после чего процесс повторяется (фиг.Зб),Одновременно этот импульс переключает триггер 13 (Фиг. Зв). На диаграммах Фиг. 3 показаны только прямыесигналы О, Р, Т:5 18 где У - напряжение рассогласования,1поступающее с узла 7 сравнения;Б - выходное напряжение генера 3тора 9 пилообразного напряжения.Сигналы О, О, Р, Рподаются на входы логйческого узла 14 с выходов триггера 13, компаратора 8 и инвертора 15 соответственно.Логический узел 14 производит логические операции следующего вида:2180 510 Восстановление сигналов Ри Рк обеспечи ва ется соот ветст вующими соединением выходных обмоток усилителей и попарнопоследовательным подключением их к выпрямителям 19 и 20 блока 16 дешифрации, где и осуществляются логические операции сложения по модулю 2 в следующем виде (фиг.2): к,О+ О кд = ТктЧ к,2 Гк 4 к= фкцб ТОк, - ТО,ЧТ Д к - Рк.Следовательно, величина выходного напряжения Пустройства зависит от длительностисигнала Р(фиг, 2 е).Использование стабилизатора переменного напряжения позволяет получитьпосле выходного фильтра стабилизированное напряжение и добиться расши.- рения допустимого диапазона изменения входного напряжения, благодарявозможности изменения величины скважности управляющих сигналов от 0 до 1повышения устойчивости устройства квоздействию внешних и внутренних помех за счет использования логического узла, управляемого инвертором,что автоматически ограничивает модуляцию пилообразного напряжения; рабо.тоспособности устройства при входныхнапряжениях, выходящих за пределыдопускаемых значений (участки 4 и 5 35 Фиг. 3); повышения надежности работыустройства, так как величина напряжений, подаваемых на ключи, значи"тельно меньше, чем амплитуда выходнсго синусоидального напряжения.40Формула изобретения ккк маккк - к" кк:Йк при Б 1Бз (4)Ок при БЦ,Выражение (4) показывает, что изменение управляющего сигнала приводит к сдвигу Фазы выходного напряжения первого усилителя 17 блока .16 дешифрации, причем если максимальное значение управляющего сигнала превышает максимальное значение пилообразного напряжения, то сигналы Яи Т противофаэны согласно (2) (фиг.3 участок 4), если .минимальное значение управляющего сигнала меньше минимального значения пилообразного напряжения, то сигналы синфазны(фиг, 3, участок 5) . В промежуточных случаях сдвиг зависит от уровня сигйала управления.Такии образом, сигналы Рк и Р с помощью логического узла 14 и триггера 13 преобразуются в соответствующие вспомогательные сигналы ТкТи Я к, Ц к, которые подаются на соответствующие входы усилителей17 и 18 блока 16 дешифрации, Казначение блока 16 дешифрации преобразование сигналов Тк, Т к и О , О к в переменное напряжение высокой частоты с постоянной длительностью, осуществление гальванической развязки и восстановление сигналов Рк и Рк.Длительность сигналов Р, Р определяется только фазовым сдвигом вспомогательных сигналов, что делает возможным изменение величины скважности управляющих сигналов от 0 до 1. 45 50 55 Подста вляя (1) и (2) в выражение (3), получают сигнал, который формируется на выходе логического угла 14 (Фиг. 3 д): 1, Стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулирующий орган, включающий индуктивный элемент и два полностью управляемых ключа переменного тока, входы которых соединены с отводами индуктивного элемен" та, причем вход регулирующего органа подключен к входным выводам, выход через интегрирующий Фильтр - к выходным выводам, а управляющие вхо" ды, образованные управляющими входами первого и второго полностью управляемых ключей переменного тока, соответственно к первому и второму выходам блока управления, входом подключенного х выходным выводам и1582180 Р, р, й и - сигналы соответ.ственно на персостоящего из узла сра внения, вход которого соединен с входом блока управления, а выход - с первым входом первого компаратора и из генератора пилообразного напряжения, выходом подключенного к второму входу первого компаратора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения :допустимого диапазона изменения входного напряжения за счет обеспечения;возможности изменения скважности уп,.равляющих сигналов от нуля до едини,цы, в блок управления введены инвертор, источник опорного напряжения, второй компаратор, генератор коротких .импульсов, триггер, логический узел и блок дешифрации, причем первый и второй входы логического узла подключены к выходу первого компаратора соответственно через,инвертор и непосредственно, а третий и четвертый входы - соответственно к инверсному и прямому выходам триггера, счетный вход которого соединен с выходом генератора коротких импульсов, входом подключенного к выходу второго компаратора, входы которого соединены соответственно с выходом генератора пилообразного напряжения и источником опорного напряжения, выход, генератора коротких импульсов подключен к входу генератора пилообразного напряжения, первый и второй входы блока дешифрации подключены соответственно к первому и второму выходам логического узла, третий и четвертый его входы - соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, а первый и второй выходы соответственно к первому и второму выходам блока управления, при этом логический узел реализует следующую функцию:Тк = ОкРк Ч Окрестт,= ОР. Ч ар вом, втором,третьем и четвертом входах5логического узла,Ти Т- соответственнона первом и втором его выходах,10 а блок дешифрации снабжен двумя усилителями, каждый из которых выполненпо двухтактной схеме с. трансформатором, первичная обмотка которого имеет среднюю точку, и с двумя выходны 15 ми обмотками, причем начало первойвыходной обмотки первого усилителясоединено с концом второй выходнойобмотки второго усилителя, а свобод"ные выводы этих обмоток подключенык входу введенного в блок дешифрациипервого выпрямителя, выход которогосоединен с первым выходом блока дешифрации, начало второй выходной обмотки первого усилителя подключено к25 началу первой выходной обмотки второго усилителя, а концы этих обмотоксоединены с входом введенного в блокдешифрации второго выпрямителя,выход которого подключен к второмуЗО выходу блока дешифрации, при этомвходы первого и второго усилителейсоединены соответственно с первым.,вторым и третьим, четвертым входамиблока дешифрации, кроме того, индуктивный элемент регулирующего органавыполнен в виде автотрансформатора,причем первый отвод высшей ступенирегулирования которого подключен квходу первого полностью упрявляемо 4 О го ключа переменного тока, второйотвод повышающей ступени - к входурегулирующего органа, третий отводнизшей ступени - к входу второго .полностью управляемого ключа перемЕн 45 ного тока, а четвертый отвод - кобщей шине, выходы полностью управляемых ключей переменного тока соединены с выходом регулирующего органа..Пчолинска Самборская Тираж 655 ственного комитета по изобретен 113035, Москва, ЖРаушскаПодписн при ГКНТ СССР м ткрытия д. 4/5 н Производствен ари Заказ 2089 ВНИИПИ Государ Составитель А.Волкова Техред Л.Олийнык Коррек ательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.