Регулятор напряжения со звеном повышенной частоты

м 903824 Союз СоветскикСоциалисткческииРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОИ:КОМУ СВИДЕЛ ЛЬСТВУ.К. Земан и А овательскии институт авт ники при Томском институ управления и радиоэлектр Научно-иссл и электроме систе(5 Ь) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ СО ЗВЕ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЬ Изобретение относится к электротехнике и может найти применение прирегулировании напряжения .в широкомдиапазоне изменения входного и выходного напряжения с сохранением высокихэнергетических показателей,Известен регулятор напряжения, содержащий звено повышенной частоты иимеющий большой диапазон регулирования выходного напряжения, причем чемобольше диапазон регулирования, темзначительней возрастает содержаниеискажающих гармоник, что в сочетаниис большой амплитудой пульсаций выходного напряжения приводит к существен 15ному ухудшению энергетических показателей, увеличению массы и габаритоввыходных фильтров и, соответственно,снижению быстродействия регулированиявыходного напряжения 11 ),20Наиболее близким техническим реше-.нием является регулятор напряжениясо звеном повышенной частоты на полкостью управляемых ключах, первый вход которого служит для подключения регулируемого напряжения, а выход подключен к первичной обмотке трансформатора, вторичные обмотки которого подключены к силовым входам и демодуляторов, выходы которых соединены последовательно и служат для подключения нагрузки, генератор, выход ко" торого подключен ко второму входу модулятора, а также 2 п фазосдвигающих элементов с последовательно на" растающими уровнями сравнения, первые входы которых объединены и служат для подключения задающего сигнала, а вторые также объединены2 .Недостаток устройства - невцсокое быстродействие и точность регулирования.Цель изобретения " повышение быстродействия и точности.Поставленная цель достигается тем, что регулятор снабжен дополнительным генератором и 2 п датчиками фазы, причем выход дополнительного генератора3 9038 подключен ко вторым входам азосдви гающих элементов, выходы которых подключены к первым входам датчиков фа" зц, вторые входы которых объединены и подключены к выходу генератора, вы- Ю ходы датчиков фазы подключены к управляющим входам демодуляторов, частота дополнительного генератора выше частоты основного.На фиг. 1 приведена Функциональ ная схема регулятора напряжения со звеном повышенной частоты; на фиг.2- пример выполнения демодулятора.Регулятор напряжения содержит модулятор 1, трансформатор 2, выходы И которого подключены ко входам и, последовательно соединенных с нагрузкой 3 демодуляторов 4-6, 2 п датчиков фазы 7-12, выходы которых подклю" чены к управляющим входам соответст" 20 вуоцих демодуляторов 4-6, 2 п фазосдвигающих элементов 13- 18, выходы которых подключены к первым входам соответствующих датчиков фазы 7- 12, синхронизирующие входы соединены с 23 выходом дополнительного генератора 19, а управляющие - с задающим входом ре" гулятора, генератор 20, выход которо". го подсоединен к вторым входам датчиков фазы 7- 12 и модулятору 1, и до- З 0 полнительным демодулятором 21, включаемым в случае ограничейного диапазона регулирования своими выходами . 11 оследовательно с демодуляторами 4-6, а соответствующими входами - к допол нительному выходу трансформатора и выходу генератора.Демодулятор состоит из двух пар противотактных ключей 22, 23 и 24, 25, включенных по мостовой схеме.Регулятор напряжения работает следующим образом.При входном задающем сигнале равном нулю на выходах всех фазосдвигающих элементов 13-18 Формируетсяпостоянный сигнал, равный логическомунулю, который поступает на первые входы датчиков Фазы 7-12. В этом случае на выходах вышеупомянутых датчиков Фазы формируются (воспроизводятся) последовательности импульсов,аналогичные и синфазные последовательности импульсов, поступарцей на вто" рые входы датчиков Фазы 7- 12 с выхода генератора 20, которые поступают5 на управляющие входы противотактнцх ключей демодуляторов 4-6. Датчики Фазы 7"12 работают таким образом, что при поступлении на первые входы ну 24 левого сигнала на их выходы проходитпоследовательность импульсов, поступающая на их вторые входы с выхода генератора 20, а при появлении на первых входах сигнала равного логической единице последовательности импульсов на выходах становятся противофазными предыдущим.При возрастании задающего сигнала на выходе одного из блоков 13-18 соответствующим уровнем сравнения формируется последовательность импуль" сов, длительность импульсов которой определяется величиной задающего сиг" нала, а частота - частотой последовательности импульсов, формируемых дополнительным генератором 19, При поступлении этой импульсной последовательности на первый вход соответ,ствующего датчика фазы на его выходена время длительности импульсов изменяется на противоположную полярность сигнала, поступающего на его второй вход, Этим обеспечивается выключение ЭДС трансформаторной обмотки демодулятора на данный интервал времени из общего контура суммирования. Придальнейшем увеличении задающего сигнала и достижении им определенного значения на выходе данного.фазосдвигающего устройства будет Формироваться постоянный сигнал по величине,равный логической единице, 8 этом случае на выходе датчика Фазы и, сост" ветственно, на управляющих входахпротивотактных ключей будет Формиро" ваться последовательность импульсов,равная по частоте, но в противофазе с последовательностью, поступающейна второй вход датчика Фазы с выхода генератора 20. Этим обеспечивается полное выключение из общего контура суммирования ЭДС трансформаторной об"мотки данного демодулятора и регулирование в одной из 2 п зон заканчивается.При дальнейшем возрастании задающего сигнала происходит аналогичнаяоперация с. последовательностями, по" ступающими на входы другой пары противотактных ключей этого демодулятора, чем обеспечивается реверс выход" ного напряжения демодулятора в общем контуре суммирования по отношению к исходному состоянию, Причем вышеопи" санные операции могут проводиться од" новременно с последовательностями импульсов, поступающих на входы обеих пар противотактных ключей одного деформула изобретения 5 9038 модулятора как и в известном устройстве, путем встречно"параллельного сдвига управляющих последовательностей, формируемых на выходах соответствующих блоков 13-18, По мере дальнейшего увеличения ачплитуды задаю" щего сигнала в режиме регулирования с повышенной частотой коммутации начинают управлять следуоцим демодулятором, изменяя уровень выходного на ф пряжения в следующей зоне. Таким образом, поочередно переходят на повы" шенную частоту коммутации, определяе" мую дополнительным генератором, де" модуляторы которых осуществляют в И данный момент регулирование в соответствующей зоне и возвращаются на исходную, ранее испольэуемуе для этой цели. Таким образом, при мак" симальной амплитуде задающего сигнала ключевые элементы всех и демо" . дуляторов коммутируются с частотой генератора 20 и в противофазе по сравнению с исходным состоянием, когда амплитуда задающего сигнала равна и нулю.Использование данного устройства для регулирования напряжения позволяет повысить быстродействие и точность регулирования при сохранении на вы- Зф соком уровне энергетических показателей регулятора. Регулятор напряжения со звеном ювышенной частоты, содержащий мостовой модулятор на полностью управляе 24емых ключах, первый вход которого служит для подключения регулируемого на"пряжения, а выход подключен к первичной обмотке трансформатора, вторичные обмотки которого подключены к си-,ловым входам демодуляторов, выходыкоторых соединены последовательно ислужат для подключения нагрузки, генератор, выход которого подключен ковторому входу модулятора,а также2 п фазосдвигающих элементов с последовательно нарастающими уровнямисравнения, управляющие входы которыхобъединены и служат для подключениязадающего сигнала, а синхронизирующие также объединены, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, онснабжен дополнительным генератороми 2 п датчиками фазы, причем выход до"полнительного генератора подключенк синхронизирующим входам фазосдвигающих элементов, выходы которых подключены к первым входам датчиков еа"зы, вторые входы которых объединеныи подключены к выходу генератора, выходы датчиков фазы подключены к управляющим входам демодуляторов, часто"та дополнительного генератора вышечастоты основного.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ромаш Э.И. Транзисторные пре-образователи в устройствах питаниярадиоэлектронной аппаратуры. И.,"Энергия", 1975.2. Авторское свидетельство СССРИ 699504, кл. 0 05 Г 1/22, 1976