Способ регулирования переменного напряжения

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 18095 51)5 Н 02 М 5/257ОПИСАН К АВТОРСКОМ Е ИЗОБРЕТЕН ИДЕТЕЛ ЬСТВУ тут им. А.Г.Адаифровое азовате 1983 1985 ВАНИЯ ПЕРЕ- ение относится ть использоварет ши ния ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Уфимский авиационный инстСерго Орджоникидзе(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Использование: изобретк электротехнике и может б Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регуляторах . переменного напряжения, атом числе работающих на ламповую нагрузку.Цель изобретения - уменьшение диск- ности регулировочной характеристики ротно-импульсных регуляторов напряжена ламповой нагрузке.Поставленная цель достигается тем, что меняют длительность периода регулирования в пределах от периода частоты питающего напряжения до периода .критической частоты видимого слияния мельканий, при этом для получения следующей по уровню ступени регулирования выбор соотношения длительностей включенного и выключенного состояний нагрузки осуществляют из условия получения ближайшего к предыдущему уровню напряжения, причем но в регулирующей аппаратуре в цепях переменного тока, в том числе в регуляторах светового потока. Сущность изобретения: при регулировании переменного напряжения за счет изменения числа периодов подключаемого к нагрузке питающего напряжения меняют длительность периода регулирования в пределах от периода частоты питающего напряжения до периода критической частоты видимого слияния мельканий. Для получения следующей по уровню ступени регулирования выбор соотношения длительностей включенного и выключенного состояний нагрузки осуществляют из условия получения ближайшего к предыдущему уровню напряжения. 4 ил период импульсного регулирования не превышает 20 мс и, следовательно, вводят новые режимы, причем при выходном йапряжении от 25% до 33% относительно питающего напряжения нагрузку подключают к сети втечение 3-х периодов, отключают в течение 5 периодов, что соответствует 37% от напряжения сети, включают в течение 2-х периодов, выключают в течение 3-х периодов (40%), включают в течение 3-х периодов(43%), при выходном напряжении от 50% до 66% включают нагрузку в течение 4-х периодов, выключают в течение 3-х периодов (57%), включают в течение 3-х периодов, отключают в течение 2-х периодов (60%), включают в течение 5 периодов, отключают в течение 3-х периодов (63%), при выходном напряжении от 66% до 75% вкл ючают нагрузку в течение 5 периодов, отклю, происходит выбор из 8 ячеек памяти, соот 35 ветствующий определенному выходному 1 1 2 3 2 31 1 б 72 7 3 7 4 7 5 5 6 76 7 40 50 7 8 55 чают в течение 2-х периодов (71 ,4), Общее количество уровней возрастет до двадцати одного.Каждый режим напряжения на нагрузке можно представить в виде дроби;в знаменателе- количество периодов питающего напряжения в одном импульсном периоде регулирования выходного напряжения; в числителе-количество пе.риодов питающего напряжения, в течениекоторых нагрузка включена, в одном им пульсом периоде выходного напряжения.Используя способы ЧШИМ-НЧ и ЧИМ"НЧ регулирования и исходя из условия, что период импульсного регулирования не должен превышать 20 мс, при частоте 400 Гц, можно получить следующие режимы: Горизонтальная ветвь таблицы соответствует ЧИН-НЧ регулированию, а наклонная - ЧШИМ-НЧ. Часть позиций таблицы при этом остается неиспользуемой, хотя все они удовлетворяют условию отсутствия мерцаний светового потока: период импульсного регулирования не превышает восьми периодов питающего напряжения, то есть 20 мс.Предлагается использовать следующие режимы; 1 1 14 5 8253 3 34 5 84558 Иэ таблицы исключены повторяющиеся режимы: 2/4 аналогичны 1/2, 6/8 аналогичны 3/4 и т,д. Общее количество режимов увеличивалось до 21. Дискретность регулировочной характеристики существенно уменьшалась (фиг. 2),5 10 15 20 25 30 На фиг. 1 дана регулировочная характеристика способа-прототипа; на фиг, 2 - регулировочная характеристика предлагаемого способа; на фиг. 3 - структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 4 - временные диаграммы устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство, реализующее способ, (см. фиг, 3) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, формирователь синхроимпульсов (ФСИ) 2, О-триггер 3, программируемую логическую матрицу (ПЛМ) 4, коммутатор 5, ламповую нагрузку б.Сетевое напряжение поступает на вход ФСИ 2, выход которого соединен со счетным входом 0-триггера 3. Выходы 00 - 02 триггера 3 соединены с младшими адресными входами АО- А 2 ПЛМ 4, С информационных выходов 00 - 02 ПЛМ 4 заведена обратная связь на входы 0 - 2 триггера 3. Информационный выход 03 ПЛМ 4 соединен с коммутатором 5. На вход АЦП 1 подается управляющее напряжение, пропорциональное напряжению нагрузки. Выходы АЦП 1 соединены со старшими адресными входами АЗ - А 7 ПЛМ 4,АЦП 1 преобразует управляющее напряжение, пропорционально которому должно изменяться напряжение на нагрузке, в 5-разрядный цифровой код, поступающий на адресные входы АЗ - А 7 ПЛМ 4, При этом напряжению. ФСИ 2 формирует фронт синхроимпульса в начале каждого периода питающего напряжения, По фронту этого импульса информация с входов ОО - 02 триггера 3 передается на его выходы 00 - 02 поступает на адресные входы АО - А 2 ПЛМ 4. Циклическая работа обеспечивается за счет обратной связи с выходов 00 - 02 ПЛМ 4 на входы 00 триггера 3. С выхода ОЗ ПЛМ 4 поступает сигнал на коммутатор 5, который обеспечивает коммутацию нагрузки 6 в соответствии с предлагаемым способом,Рассмотрим алгоритм работы регулятора на примере конкретного режима 2/5, При этом необходимо обеспечить подключение нагрузки в течение 2-х периодов и отключение в течение 3-х периодов. Временные диаграммы для этого режима приведены на фиг. 4, Разряды 00 - 02 ПЛМ 4 запрограммированы таким образом, чтобы организовать циклическую работу регулятор; в течении 5-ти периодов сетевого н.пряжения. В разряде ОЗ ПЛ М 4 запрограммирована последовательность включения ич1809516 60 выключения нагрузки в течение одного цикла, Подача на входы АО - А 2 ПЛМ 4 цифрового кода, равного единице, По фронту следующего тактового импульса этот цифровой.код через триггер 3 поступает на входы АО - А 2 ПЛМ 4 и вызывает появление на выходах 00 - 02 цифрового кода, равного двум. Так будет продолжаться пока не будет сформирована последовательность из пяти периодов сетевого напряжения. Тогда на выходах 00 - 02 появится цифровой код, равный нулю, который по фронту синхроимпульса поступает на входы АО - А 2 ПЛМ 4. После этого цикл повторяется,В прототипе 2 максимальная дискретность регулирования достигает 16, что не соответствует требованиям ГОСТа по регулированию напряжения. В предлагаемом способе дискретнасть регулирования не превышает 7. Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый способ позволяет использовать регуляторы,реализующие предлагаемый способ для плавного регулирования внутрикабинной освещенности летательных аппаратов.Формула изобретения 5 Способ регулирования переменного напряжения за счет изменения числа периодов подключаемого к нагрузке питающего напряжения, по которому задают максимально возможную длительность периода 10 регулирования, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения дискретности регулирования, дополнительно меняют длительность периода регулирования в пределах от периода частоты питающего на пряжения до периода критической частотывидимого слйяния мельканий, при этом для получения следующей по уровню ступени регулирования выбор соотношения длительностей включенного и выключенного 20 состояний нагрузки осуществляют из условия получения ближайшего к предыдущему уровню напряжения.1809516 г С 3 с ЬДСоставитель Ю, Смирнов Редактор Т.Иванова Техред М.Моргентал Корректор П,Гереши Заказ 1290 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 45роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10