Стабилизатор переменного напряжения

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЮСПУБЛИН 4606 119) о 4 С ЕН ТЕЛЬСГВУ АВТОРСКОМУ ектродинамик В.А. Хал СССР82.СР984. таб ия пе твия. табиительГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И(57) Изобретение относится клизированным источникам питаременного тока, Целью изобреявляется повышение быстродейЦель достигается тем, что в слизатор введены два вычитатели 20, узел 25 вьщеления полож ного напряжения, формирователь 17времени измерения, элемент ИЛИ 26и преобразователь 21 напряжения вчисло импульсовПри изменении выходного напряжения относительно допустимых уровней формирователь 16стробирующих импульсов и формирователь 17 разрешают работу преобразователя 21, На выходе преобразователя 21 появляются импульсы, частотакоторых достаточна для такого переключения реверсивного счетчика 3,которое приведет к компенсапни отклонения выходного напряжения. Есливыходное напряжение находится междуверхним и нижним допустимыми уровнями, ни один из пороговых элементов4 и 5 не пропускает стробирующиеимпульсы на счетчик 3. Коэффициентпередачи регулирующего органа 1 неменяется. На выходах вычитателей19 и 20 в отрицательное напряжение. На выходе узла 25 напряжение равно О, преобразователь 21 не работает,4 ил., Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для построения высокоточных быстродействующих стабилизаторовпеременного напряжения дискретного действияЦелью изобретения является повышение быстродействия стабилизатора переменного напряжения.На фиг, 1 представлена функциональная схема стабилизатора; на фиг. 2-4эпюры напряжений в основных точках схемы.устройство содержит регулирующий орган 1 дискретного действия, соединенный управляющими входами через усилители 2 управления с реверсивным счетчиком 3, пороговые элементы 4 и 5, каждый из которых состоит из стробируемого компаратора 6 и источника 7 опорного напряжения, выходами соединенные соответственно с входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика 3, а также через элемент ИЛИ 8 и узел 9 блокировки с запрещающим входом усилителей 2 управления, измерительный трансформатор 1 О, подсоединенный первичной обмоткой к выходу. стабилизатора, а вторичной через выпрямитель 11 к параметрическому стабилизатору, выполненному на стабилитроне2 и резисторе 13, интегратор 14 с ключом 15 сброса, подключенный входом к резистору 13 параметрического стабилизатора, куда также подсоединен вход формирователя 16 стробирующих .импульсов, а выходом - ко входам пороговых элементов 4 и 5, формирователи 17 и 18 времени изменения и импуль- . сов разряда интегратора причем первый из них соединен входом с выходом формирователя 16 стробирующих импульсов, а выходом - со входом второго, выход же формирователя 18 импульсов разряда интегратора подключен к управляющему входу ключа сброса интегратора 15, два вычитателя 19 и 20 напряжения,неинвертирующий10 11зых МХ.Гп 1 П Цьц "сыч г ах 113 ы) Гпп" Вых " алых .д, хНа фиг, 2 д показан отрицательный полупериод напряжения 27, снимаемого со вторичной обмотки измерительного трансформатора 10 при первом режиме работы, После вычитания из напряжения 27 напряжения 28 на стабилитроне 12и резисторе 13 выделитя напряжение 29 (фиг, 2 Б ) которое подается на вход интегратора 14. На фиг. 2,гпоказаны импульсы; стробирующий 30 времени измерения 31, сброса интегратора 32, запрета 33, вырабатываемые соответственно формирователями стробирующих импульсов 16, времени измерения 17, сброса интегратора 18 и узлом 9 блокиров 40 вход первого из них и инвертирующий второго подсоединен к выходу интегратора 14 а другими входами сни соответственно подключены к выходам источников 7 большего и меньшего опорных напряжений пороговых элементов 4 и 5, преобразователь 21 .напряжения в число импульсов, состоящий иэ генератора 22 пилообразного напряжения, компаратора 23 и генератора 24 импуль. сов причем выход генератора 22 пилообразного напряжения соединен с неинвертирующим входом компаратора 23, второй вход которого соединен через узел 25 выделения положительного напряжения с выходами вычитателей 19 и 20, а выход -управляющим входом генератора 24 импульсов выход же генератора 24 через элемент ИЛИ 26 соединен со стробирующими входами пороговых элементов 4 и 5, второй вход элемента 26 соединен с выходом формирователя 16 стробирующих импульсов, куда также подключен вход разряда пилообразного напряжения.В работе стабилизатора дискретного действия (фиг, 2) можно выделить трн возможных режима:ки, причем импульс запрета 33 вырабатывается только в первых двухрежимах работы стабилизатора, а всеостальные импульсы - при всех трех.На фиг. 2 е показана форма напряжения на выходе интегратора 34 в первом режиме, а также опорные БиУ , ,срабатывания пороговых элементов 4 и 5 соответственно, определяемые их источниками 7 опорныхнапряжений, причем пороговый элемент 4 пропускает стробирующий импульс 30 на вход прямого счета реверсивного счетчика 3 при условии,что напряжение на выходе интегратора 14 превышает уровень У35,а пороговый элемент 5 пропускает. стробирующий импульс 30 на вход обратного счета реверсивного счетчика 3 при условии, что напряжение34 на выходе интегратора 14 меньше13;36.На фиг. 2, показаны напряжения37 и 38 на выходах вычитателей соответственно 19 и 20, величины которых во время прохождения импульсавремени измерения 31 равны разностимежду напряжением 34 на выходе интегратора и напряжениями опорныхуровней 35 и 36. То из напряжений, 37 и 38, которое положительно в этотмомент, пропорционально величинеотклонения выходного напряжения заграницы допустимой зоны нестабильности и передается на выход узла 25выделения положительного напряжения.В первом режиме работы устройствас выхода узла 25 снимается напряжение 38, которое сравнивается компаратором 23 преобразователя 21 напряжения в число импульсов с пилообразным напряжением 39, вырабатываемымгенератором 22 пилообразного напряжения, который запускается стробирующими импульсами 30,На фиг. 2 к показано выходное нап" ряжение 40 компаратора 23, работу которого разрешает импульс напряже- . ния 31 формирователя 17 времени измерения, подаваемый на стробирующий вход компаратора 23., Иьатульс напряжения 40 длительностью 1 запускает генератор 24, частота которого выбирается таким образом, чтобы число выработанных им импульсов за времябыло достаточно для такого переключения реверсивного счетчика 3, с учетом того, что одно переключение уже 1246064произведено стробирующим импульсом30, которое привело к компенсации от"ключения выходного напряжения устройства. На фиг. 2 ь показаны импульсы 5 напряжения 41 на выходе генератора24, "которые через элемент 26 и стробирующий вход компаратора 6 порогового элемента 5 поступают на входобратного счета счетчика 3. Импульс О запрета 33 снимает управляющее напряжение с тиристоров регулирующегооргана 1 до их естественного запи"рания, что предохраняет регулирующийорган от возможных коротких замыка ний внутри его структуры во времяпереключения реверсивного счетчика Э.Если выходное напряжение 42 станетвыше максимально допустимого 11 вах.ам,. напряжение 43 на выходе интегратора 20,14 станет больше опорного уровня 11к(фиг. 2 н), что приведет к поступлению стробирующего импульса формирователя 16 через элемент 26 и пороговый элемент 4 на вход прямого счета 25 счетчика 3 и к снятию управляющихнапряжений с регулирующего органа.На фиг. 2 о, показаны эпюры напряжений 44 и 45 на выходах вычитателейсоответственно 19 и.20, первое из зо них через узел 25 выделения положительногонапряжения поступает накомпаратор 23, где сравнивается спилообразным напряжением .46. Формавыходных напряжений компаратора 23и генератора 24 показана соответст.венно на фиг. 2 Р,с. Импульсы с выхода генератора 24 поступают через эле"мент 26 и пороговый элемент 4 на.вход прямого счета реверсивного счетчика 3, что приводит к его переключению и в итоге к уменьшению в следующем полупериоде выходного напряжения на определенное число ступеней.При работе стабилизатора в третьем 4 Режиме (фиг.2 ш - з) напряжение 46на выходе интегратора 14 находитсямежду опорными уровнями У и 11При этом ни один из пороговйх элементов 4 и 5 не пропускает строби-.50 рующие импульсы на входы счетчика3, а следовательно, он остается втом же устойчивом состоянии, определяющем один из коэффициентов передачи регулирующего органа 1. Вычи татели 19 и 20 в этом режиме в моменты действия импульсов с формиро,вателя 17 времени измерения имеютФотрицательное напряжение, а следо512 вательно, напряжение на выходе схемы 25 будет равно нулю, Напряжение 47 на выходе компаратора 23 при ,этом запрещает работу генератора 24 импульсов.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает восстановление величины своего выходного напряжения при любых изменениях входного в заданном диапазоне стабилизации, уже в следующем полупериоде после установления факта отклонения, при соблюдении высоких точностных характеристик. Формула изобретения Стабилизатор переменного напря-. жения, содержащий регулирующий орган дискретного действия, соединенный входом и выходом соответственно с, входными и выходными зажимами, а управляющими входами через усилители управления - с реверсивным счетчиком, входы прямого и обратного счета которого соединены соответственно с выходами гервого .и второго стробируеьых пороговых элементов, включающих источники опорных напряжений, узел блокировки, подключенный входом через первый элемент ИЛИ к выходам пороговых элементов, а выходом - к запрещающему входу усилителей управления, измерительный трансформатор, подключенный первичной обмоткой к выходным зажимам а вторичной через выпрямитель - к параметрическому стабилизатору, состоящему из стабилитрона и резистора, интегратор с ключом сброса, присоединенный входом к резистору параметрического стабилизатора, к которому также подключен вход формирователя 46 Оо 4страбирующих импульсов, а выходор - к входам пороговых элементов, форми.рователь импульсов сброса интегратора, соединенный выходом с управляющим входом ключа сброса интегратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродейст-вия, в него введены первый и второй вычитатели напряжения, узел выделения 10 положительного напряжения, формирователь времени измерения, второй элемент ИЛИ и преобразователь напряжения в число импульсов, состоящий из генератора пилообразного напряжения, стробируемого компаратора и генератора импульсов, причем неинвертирующий вход первого вычитателя и инвертирующий вход второго вычитателя соединены с выходом интегратора, другие 2 О входы вычитателей соответственноподключены к выходам источников опорного напряжения первого и второго пороговых элементов, выходы вычитателей связаны через узел выделения 25 положительного напряжения с инвертирующим входом стробируемого компаратора, неинвертирующий вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, выход - с вхо- ЗО дом генератора импульсов, а стробирующий вхоц - с выходом формирователя времени измерения, к которому также подключен вход формирователя кчпульсов сброса интегратора, вход формирователя времени измерения соединен с выходом формирователя стробирующих импульсов, к которому также подсоединены вход разряда генератора пилообразного напряжения и один из,входов второго элемента ИЛИ,. другой вход которого соединен с выходом, генератора импульсов,а выход - со стробирующими входамипороговых элементов.12460 б 4 Составитель, С. ЧернышеваТехред М. Ходанич едактор Н, Егорова Корректор Л Пилипенк аказ 3998/40В 836го комитета СССРи открытийРаушская наб., д,одписное НИИПИ Государственно по делам изобретении 33035, Москва, Ж,оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн