Устройство для управления регулятором напряжения

СОЮЗ СОЩТСНИХОСЕЛЮЮЕВИЫРЕСПУБЛИК ЦЮ (И) О Н 02 Р 13 1ГОСУЯАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕГВэСТВУ(21) 3361123/24-07 диапазона регулирования выходного на- (22)03.12.81. пряжения и упрощения устройства, (46)15.07.83, Бюл. В 26 оно снабжено сумматором и фазоревер" (72)А. В. Кобзев, Н. М, Музыченко, еирующими узлами в каждом (п) ка- А, В . Тараскин и В:. М . Саюн нале, причем, выходы генераторов (71)Научно;исследовательский инсти- линейно спадающего и линейно нарастут автоматики и:электромеханики при тающего напряжений подключены к одТомском институте автоматизированных ним входам первого и второго компасистем управления и радиоэлектроники раторов одного канала соответственно, (53)621.314.54(088.8) . другие вхсды которых объединены и (56) 1 . Авторское свидетельство СССР . подключены к выходу сумматора, а В 624347, клН 02 Р 13/14, 1978. . выходы первого и второго компарато 2. Авторское свидетельство СССР.ров одного канала подключены к од- В 738096, кл. Н 02 Р 13/16, 1980. : ним входам первого и второго блокирующих генераторов, другие входы :(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯкоторых объединены н подключенЫ к РЕГУЛЯТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ, включающее выходу формирователя тактовых им-н мостовых коммутаторов, содержа-пульсов, выходы первого и второго . щее последовательно включенные задаю.блокирующих генераторов подключены щий .генератор и Фррмнрователь так- .к одним входам ведомых автогенератовых импульсов, к выходу которого торов соответственно, другие входы С подключены одни входы генераторов которых подключены к одним входам линейно нарастающего и линейно спа- :фазореверсирующих узлов (и) канарающего нилообразиых мапряжений, лов и к выходу задающего генератора,С другими входами подключенных. к выхо другие входы компараторов (,и) ка" шеф ду согласующего: блока, вход которо- , валов объединены и подключены к . го служит управляющим входом регуля- выходу согласующего блока, а выходы в л тора,. каналы управления по числу ком" их подключены к соответствующимвходам ффффф мутаторов, один из которых включает: сумматора и другим входам соответствуцервые и вторые компараторы, бло- ющих фазореверсирующих узлов, выкирующие генераторы и ведомые авто- ходы которых предназначеныдля подгенераторы, выходы которых предназна- . ключення к соответствующему мосту ЯО .чены для подключения к входам соот- коммутатора, одни и другие входы уз-р . ветствующего моста коммутатора, а лов смещения (и) каналов соответостальные (и) каналы управления ственно объединены, подключены к выполнены одинаковыми и включают соответствующим входам сумматора и цепи смещения, подключенные к одному предназначены для подключения к по- входу компаратора, о т л и .ч а ю щ е- люсам источника постоянного напряже- Дие с я тем, что,с целью увеличения ння.Изобретение относится к электротехнике н может быть применено в устройствах управления регуляторами напряжения.Известно устройство для управления регулятором переменного напряжения, 5 содержащее последовательно включенные задающий генератор, формирователь тактовых импульсов, генератор пилообразного напряжения, нуль-орган, ведомый автогенератор и второй канал из 10 последовательно включенных фазоинверсного каскада, генератора встречно изменяющегося пилообразного напряжения, нуль-органа и ведомого автогенератора 1 . 15Недостатком этого устройства является значительное искажение формы кривой выходного напряжения при большой глубине регулирования, так как амплитуда импульсов выходного напряженияпри этом достаточно велика. Для сглаживания пульсаций требуется установка мощных выходных фильтров, что значительно снижает характеристики регулятора напряжения. 25Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для управления регулятором напряжения, включающее и мостовых коммутаторов, содержащее последовательно включенные задающий генератор и формирователь тактовых импульсов, к выходу которогоподключены одни входы генераторов линейно нарастающего и линейно спадающего пилообразных,напряжений други ми входами подключенных к выходу согласующего блока, вход которого служит управляющим входом регулятора, каналы управления по числу коммутаторов, один из которых включает пер вые и вторые компараторы, блокирующие генераторы и ведомые автогенераторы, выходы которых предназначены .для подключения к входам соответствующего моста коммутатораа осталь йые п) каналы управления выполнены одинаковыми и включают цепи смещения, подключенные к одному входу компаратора. Устройство обеспечивает снижение пульсаций и нелинейных иска,50 жений выходного напряжения при большой глубине регулирования 2 .Недостатками данного устройстваявляются сложность и малый диапазон регулирования выходного напряжения, обусловленный искажением формы кривой напряжения каждым коммутатором.Цель изобретения - увеличение диапазона регулирования выходного напряжения и упрощение устройства.Ноставленная цель достигается тем,60 что устройство снабжено суммаТором и фазореверсирующими узлами в каждом п) канале, причем выходы генераторовлинейно спадающего и линейно нарастающего напряжений подключены к од ним входам первого и второго компарато- " ров одного канала соответственно,другие входы которых объединены и подключены к выходу сумматора, а выходы первого и второго компараторов одного канала подключены к одним входам первого и второго блокирующих генераторов соответственно, другие входы которых объединены-и подключены к выходу формирователя тактовых импульсов, выходы первого и второго блокирующих генераторов подключены к одним входам ведомых автогенераторов соответственно, другие входы котбрых подключены к одним входам фазореверсирующих узлов (п) каналов и к выходу задающего генератора, другие входы компараторов ( и) каналов объединены и подключены к выхо ду согласующего блока, а. выходы их подключены к соответствующим входам сумматора и другим входам соответствующих фаэореверсирующих узлов, выходы которых предназначены для подключения к соответствующему мосту коммутатора, одни и другие входы узлов смещения п) каналов соответственно объединены, иодключены к соответствующим входам сумматора и предназначены для подключения кполюсам источника постоянного напряжения.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для управления регулятором напряжения; на фиг. 2 - электрическая схема фазореверсирующего узла; на Фиг. 3 - временные диаграммы напряжений, поясняющие рабо;, ту устройства.Устройство для управления регулятором напряжения, включающее п мостовых коммутаторов 1, 2 и 3, подключенных к нагрузке 4, содержит последовательно включенные задающий генератор 5, формирователь тактовых импульсов б к выходу которого подключены одни входы генераторов линейно нарастающего 7 и линейно спадающего 8 пилообразных напряжений, другими входами подключенных к выходу согласующего блока 9, вход которого служит управляющим входом регулятора. Каналы управления 10, 11 и 12 по числу коммутаторов, один из которых 12 включает первые и вторые компараторы 13 и 14, выходами подключенные к одним входам соответственно первого 15 и второго 16 блокирующих генераторов, выходы которых подключены к одним входам первого 17 и второго 18 ведомых автогенераторов соответственно. Выходы первого и второго ведомых автогенераторов 17 и 18 пред- назначены для подключения к соответствующему мосту коммутатора 3. . Другие входы ведомых автогенераторов 17 и 18 одного канала 12 объединены и подключены к выходу задающего генератора 5.Другие входы первого и второго,блокирующих генераторов 15 и 16 од-.ного канала 12 объединены и подключены к выходу формирователя тактовых импульсов б.Одни входы первого и второго ком.:параторов 13 и 14 одного канала 12подключены к выходам генераторов линейно нарастающего 7 и .линейно спадающего 8 напряжений, а другие их входыобъединены и подключены к выходу 10сумматора 19,Остальные (п) каналы 10 и 11 содержат цепь смещения 20, выходом подключенную к одному входу компаратора 21, выход которого подключен к 15одному, входу Фаэореверсивного узла22, предназначеного для подключениявыходом к соответствующему мостукоммутатора. Другие входы комнараторов 21. (и) .каналов 10 и 11 объединены и подключены к выходу согласующе20го блока 9,. а выходы их подключены ксоответствующим входам сумматора 19.Другие входы Фазореверсирующихузлов 22 (и) каналов 10 и 11 объединены и подключены к выходу задаю 25щего генератора 5. Одни и другиевходы цепей смещения 20 ( и) каналов 10 и 11 объединены в одну и другую общие точки соответственно, подключены к соответствующим входамсум- З 0матора 19 и предназначены для подключения к полюсам источника постоянногонапряжения.Фазореверсирующий узел 22 представляет самостоятельное устройство, З 5содержацее логический блок неравнозначности 23, выходом подключенныйк объединенным входам элемента И.-НЕ 24и к 8 дному входу усилителя мощности25, другой вход которого подключен 40к выходу элемента И-НЕ 24. Одини другой входы блока неравнозначности 23 служат соответствуюцими входами, а выходы усилителя мощности25 - выходом фазореверсирующего узла 22 соответственно,На.временной диаграмме представлены: 26 - Форма напряжения на задающем генераторе 5; 27 и 28 - форманапряжений формирователя тактовых 6и генераторов блокирующих импульсов15 и 16 одного канала 12) 29 и 30формы напряжений на выходе генераторов линейно нарастающего 7 и линейно спадающего 8 пилообразных напряжений; 31 - форма напряжения на входе 55согласующего блока .9; 32 и 33 в уровни напряжений сравнения компараторов21 (п) каналов 10 и 11; 34 - Форма напряжения на выходе согласующегоблока 9;35 - форма напряжения на выходе сумматора 19; 36 и 37 - импуль. -сы напряжений на выходах компараторов 21:(и) каналов 10 и 11 соответственно; 38 - 4 орма напряжения навыходах фазореверсирующих узлов 22 65(п)каналов 10 и 11; 39 и 40 - Фор ма напряжения на выходах .п/ мосс тжх коммутатора 1 и 2; 41 - Форма напряжения на выходе одного коммутатора 3; 42 - напряжение на нагрузке регулятора 4.Устройство для управления регу:лятором напряжения работает следуюцим образом.Задающий генератор 5 формирует на выходе сигналы напряжения повышенной частоты прямоугольной Формы 26. В результате формирователь тактовых импульсов 6 вырабатывает так- товые импульсы напряжения 27, поступающие на входы генераторов линейно нарастающего 7 и линейно спадающего 8 пилообразных напряжений, Формирующих соответственно линейно нарастающее 29 и линейно спадающее 30 пилообразные напряжения.Компараторы 21 каждого (и) канала настроены на соответствующий уровень напряжения срабатывания 32 и 33.Напряжение 35 на выходе сумматора 19 является порогом срабатывания первого и второго компараторов 13 и 14 одного кайала 12.Уровень напряжения 35 на выходе сумматора 19 впроцессе работы изменяется дискретно на одинаковую величину.В моменты времени, когда на входе согласующего блока 9 присутствует отрицательное напряжение, напряжение на выходе его 34 меньше уровней срабатывания компараторов 21 (п.) каналов 10 и 11, в. результате отсутствуют сигналы на соответствующих входах сумматора 19. Однако на выходе сумматор 19 формирует сигнал напряжения 35 вследствие подключения соответствуюцих входов к цепям смещения 20 (и) каналов 10 и 11.фазореверсирующие узлы 22 (и) каналов срабатывают только от импульсов напряжения 26 задающего генератора 5 и формируют на выходах последовательности прямоугольных импульсов напряжения 38, которые совпадают по тактам с имнулмсами напряжения 26 задающего генератора 5 и подаются на входы соответствующих мостов (и) коммутатора 1 и 2.В результате (и) мосты коммутатора 1 и 2 формируют на выходах отрицательные напряжения 39 и 40.Напряжение 34 на выходе согласующего узла 9 смещает пилообразные линейно нарастающее 29 и линейно спадающее 30 напряжения относительно нулевого уровня напряжения питания.При отсутствии смещения, на выходах первого и второго компараторов 13 .и 14 одного канала.12 сигналы отсутствуют. Ведомые первый и второй автогенераторы 17 и 18 управляются импульсами напряжения 26 задаюцего генератора5 к формируют прямоуголвные импульсы напряжения для управления одним мостом коммутатора 3. При этом, напряжение на выходе одного моста коммутатора 3, изменяющееся по закону однополярной реверсивной широтно-импульсной модуляции, также отрицательно.Нарастание напряжения 31 на входе согласующего блока 9 вызывает соответствующее изменение напряжения на его выходе 34, что приводит к по О явлению импульсов напряжения 36 и 37 на выходах компараторов 21 (и) каналов 10 и 11.Эти импульсы напряжения поступают на одни входы фазореверсирующих узлов 15 22 соответственно п) каналов и переводят последовательности импульсов напряжения на их выходах из,.одного устойчивого состояния в другое. Реверс импульсных последовательностей д на выходе фазореверсирующих узлов 22 Ь) каналов изменяет полярность напряжений 39 и 40 на выходах соответствующих 1 п) мостов коммутатора 1 и 2. , 25Йарастание напряжения 31 на входе согласующего блока 9 вызывает смеще. ние линейно нарастающего 29 и спадаю" щего 30 напряжений и пересечение их с уровнем напряжения 35 поступающегос выхода сумматора 19 на другие входы:, первого 13 и второго 14 компараторов одного канала 12. В результате первый и второй ведомые автогенераторы 17 и 18 переключаютоя на сигналы, по- ступающие с выходов первого и второ- Зк го компараторов 13 и 14 одного канала 12.Последовательности импульсов напряжения на выходе первого и второго . ведомых автогенераторов 17 и 18 сме О щаются относительно тактовых импуль- сов задающего генератора 5 одна на опережение, другая на отставание. Максимальное смещение каждой последовательности относительно тактовых 45 интерваловзадающего генератора 5 равно 180 эл. градусов.При этом напряжение 41 на выходе одного моста коммутатора 3 изменяется циклически по закону однопомернои реверсивной широтно-импульсной модуляции. Начало каждого интервала соответствует сдвигу импульсных последовательностей ноль, а конец - на 180 эл. град, На выходе одного коммутатора 3 напряжение имеет соответственно максимальное отрицательное и положительное средние значения.В моменты превышения линейно нарас. тающвхг 29 и спадающих 30 напряжений, соответствующих уровню напряжения 35 на выходе сумматора 19, .первый и второй ведомые автогенераторы 17 и 18 начинают работать по сигналам первого и второго генераторов блокирующих импульсов 15 и 16, совпадающими по тактам с импульсами 27 формирователя тактовых импульсов 6. Длительность,блокирующих импульсов выбирается минимальной, так как она влияет на увеличение нерегулируемой зоны внутри каждого интервала широтно-импульсной иодуляции и в то же время достаточной для надежного управления первым и вторыья ведомыми автогенераторами при исчезновении управляющих импульсов с выхода первого и второго компараторюв 13 и 14 одного канала 3.На фиг. 3 показано каким образом искажается форма напряжения 41 на выходе одного коммутатора 3 в результате действия импульсов первого и второго блокирующих генератбров 15 и 16.Форма напряжения 42 на выходе регулятора - результат сумирования выаэдных напряжений 39, 40 и 41 каждого моста коммутатора 1, 2 и 3.Последовательное включение в работу п,мостов коммутаторов регулятора напряжения позволяет регулировать выходное напряжение способом многозвенной импульсной модуляции в 2 п зонах - дискретными уровнями по амплитуде и плавно широтно-импульсной модуляцией в каждой дискретной зоне.Применение изобретения позволяет увеличить диапазон регулирования нау; пряжения и упростить устройство управ-; ления регулятором напряжения.10293821 ИПИ Заказ 4999/5раж 687 Подписное Филиал ППП "Патент", г,Ужгород,ул.Проектная,4