Стабилизатор переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН И 9) (1 0 51 5 ЮМ. ХХП Щ ВИ иствия определяетс дискретног нтегральнои ого напряже арактерис тикой я При линеино аракпряжен ере пилообразн среднем или д нии, не приводя щего кода со сч ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР(71) Рыбинский авиационный технологический институт(53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 440654, кл. С 05 Р 1 /20, 1971Авторское свидетельство СССР У 1233121, кл. С 05 Р 1/20, 1984. :(54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯ:ЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электро технике и может найти применение в устройствах электропитания. Цель изобретения - повьппение точности ста билизации среднего или действующего ;значения выходного напряжения при искаженной форме входного напряжения, Управляющий код регулирующего органа мируемого генератором 5, код на выходе счетчика 8 пропорционален. среднему значению выходного напряжения,а при параболическом характере пилы -квадрату действующего значения выходного напряжения. Стабилизация выходного напряжения осуществляется внутри некоторого диапазона, задаваемого кодами, поступающими на управляющие входы цифрового компаратора 9.Цель достигается благодаря тому, чтоизменения формы входного напряжения,приводящие к изменению амплитуды выходного напряжения при неизменном твующем его значек изменению управл тчика 2. 8 ил,Изобретение относится к электротехнике и может найти применение вустройствах электропитания аппаратуры.5Белью изобретения является повышение точности стабилизации среднегоили действующего значения выходногонапряжения при искаженной форме входного напряжения. 10На фиг. 1 приведена электрическаясхема стабилизатора переменного напряжения, на фиг. 2 - схема регулирующего органа дискретного действия,на фиг. 3 - скема логического узла; 15на Фиг. 4 - схема аналогового компаратора амплитуды, на фиг. 5 - схемацифрового компаратора, на фиг. б -схема генератора пилообразного напряжения на фиг. 7 - схема формирователя синхроимпульсов, на фиг. 8 -временные диаграммы, поясняющиепринцип работы стабилизатора,Стабилизатор переменного напряже-,ния (фиг.1) содержит регулирующийорган 1 дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами., реверсивный двоичный счетчик2, вычитающий и суммирующий входы ко "торого соединены соответственно спервым и вторым выходами логическогоузла 3. Выходы реверсивного двоичного счетчика 2 подключены к управляющим входам регулирующего органа дискретного действия. Аналоговый компатор 4 амплитуды первым входом подключен к выходным выводам, вторым входом - к генератору 5 пилообразногонапряжения, а выходом - к управляюще"му входу ключа 6. Вход ключа 6 соединен с генератором 7 тактовых импульсов, а выход - с входом дополнительного двоичного счетчика 8, Первый ивторой выходы цифрового кбмпаратора 9подключены соответственно к первомуи второму управляющим входам логического узла 3, информационные входык выходам дополнительного двоичногосчетчика 8, а первый и второй управляющие входы - к клеммам для подклю 50чения источников задания кода соответственно нижнего и верхнего уровнейдиапазона стабилизации, формирователь О синхроимпульсов входом под ключен к входным выводам, а выходом -к установочному нулевому входудопол"55нительного двоичного счетчика 8 исинхронизирующим входам логическогоузла.,3 и цифрового компаратора 9: Регулирующий орган дискретного действия (фиг.2) выполнен на трансформаторе с секционированной вторичной обмоткой. Секции вторичной обмотки объединены в общую схему посредством группы последовательных и группы параллельных ключей. Управляющие входы последовательной группы ключей непосредственно подсоединены к управляющим входам регулирующего органа дискретного действия, Управляюшие входы параллельной группы подсоединены к ним посредством логияеских инверторов.Логический узел (фиг.3) может быть выполнен на элементах И, аналоговый компаратор 4 амплитуды (фиг.4) на трансформаторе, выпрямительных диодах и компараторе, цифровой компаратор 9(фиг.5) на логических микросхемах, генератор 5 пилообразного напряжения (Фиг.б) - на таймере БЕ 555, а формирователь 10 синхроимпульсов (фиг,7) - на трансформаторе и выпрямительной мостовой схеме.Стабилизатор переменного напряжения работает следукщим образом.Входное напряжение сети Б (Фиг.8) поступает на регулирующий орган 1 дискретного действия, коэффициент К трансформации которого определяет" ся поступающим на него управляющим кодом. В результате формируется выходное напряжение= К 11.Аналоговый компаратор 4 амплитуды сравнивает это напряжение с пилообразным напряжением 1 (фиг.8), сформированным генератором 5 пилообразного напряжения, Частота следования пилообразных импульсов значительно превышает частоту напряжения сети. Поэтому в результате сравнения компаратором 4 формируется последовательность интервалов г (фиг.8).Эти интервалы с помощью ключа о заполняются импульсами (фиг.8) сфор-, мированными генератором 7 тактовых импульсов и следующими с высокой частотой. В результате формируется модулированная последовательность импульсов д. Эти импульсы подсчитываются дополнитель" ным двоичным счетчиком 8.. Код Э, сформированный счетчиком 8, сравнивается цифровым компаратором 9 с кодами верхнего И и нижнего уровней диапазона стабилизации, поступающими от соответствующих источ1 583928 Ч при Ь 0,ЮО при Ь(0,при 0 Н,7=О при 0 (Н 10 40 ников задания. При этом на первоми втором выходах компаратора 9 формируются логические сигналы где о - сигнал на выходе Формирователя 10 синхроимпульсов.С помощью этих сигналов логический,узел 3 осуществляет управление реверсивным двоичным счетчиком 2, определяющим код управления.Логический узел 3 соответственнона первом и втором выходах реализует функции шц.у, р = ц Ф. Таким 20образом, если код Р в момент сравнения оказывается меньше кода нижнегоуровня Ь, логический узел 3 направляет сфсрмированный Формирователем10 синхроимпульс ц на суммирующий вход 25счетчика 2. Если код 0 в момент сравнения оказывается больше кода верхнего уровня Н, логический узел 3 направляет синхроимпульс и на вычиташий вход счетчика 2. При Ь ( 0 ( Н 30синхроимпульсы на счетчик 2 не поступают, в результате состояние счетчика 2 не изменяется,Указанный алгоритм управления обеспечивает стабилизацию выходного напряжения внутри некоторого диапазоназначений, определяемогокодами Ь иН. Моменты сравнения кодов, обнуленич дополнительного двоичного счетчика 8 и изменения состояния реверсивного двоичного счетчика 2 синхронизированы импульсами а, появляющимися в момент перехода входным напряжением нулевого уровня.Сформированный дополнительным 45двоичным счетчиком 8 код Р являетсяинтегральной характеристикой выходного напряжения ьз . При линейномхарактере пилообразного напряжения,Формируемого генератором 5, код Рпропорционален среднему значению напряжения ы, а при параболическом ха.рактере пилы - квадрату действующего значения напряжения, Вследствиеэтого стабилизатор отслеживает любыеизменения напряжения, приводящие кизменению его интегральной характеристики (соответственно среднегоили действующего значения напряжения). Таким образом, изменения формы входного сигнала,. приводяшие к изме":. нению амплитуды выходного напряжения при неизменном среднем или действующем его значении, не приводят к изменению упрд вляюшег о кода, что обесп ечивает повышение точности стабилизации выходного напряжения при искаженной Форме входного напряжения. Фо рмула из об ре тения Стабилизатор переменного напряжения содержащий регулирующий орган дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами, реверсивный двоичный счетчик, вычитающий и суммирующий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами логического узла, а выходы реверсивного двоичного счетчика подключены к управляющим входам,регулирующего органа дискретного действия, аналоговый компаратор амплитуды, первый вход которого подключен к выходным выводам, Формирователь синхроимпульсов, выход которого подключен к синхронизирующему входу логического узла, клеммы для подключения источников задания нижнего и верхнего уровней диапазона стабилизации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации среднего или дей" ствуюшего значения выходного напряжения при искаженной Форме входного напряжения, в него введены соединенные последовательно генератор тактовых импульсов, ключ и дополнительный двоичный счетчик, цифровой компаратор и генератор пилообразного напряжения, Формирующий напряжение треугольной или параболической формы, причем первый и второй выходы .циФрового компаратора подключены соответственно к первому и второму управляющим входам логического узла, информационные входы - к выходам дополнительного двоичного счетчика, а первый и второй управляющие входы - к клеммам для подключения источников задания соответственно нижнего и верхнего уровней диапазона стабилизации генератор пилообразного напряжения подключен к второму входу аналогового компа ратора амплитуды, выход которого соединен с управляющим входом ключа, формирователь синхроимпульсов входомподключен к входным выводам, а выходом - к установочному нулевому входу допалнителъного двоичного счетчика и синхронизирукщему входу цифрового компаратора, при этом цифровой компаратор соответственно на первом и втором выходах реализует функцииФ9 при ЬР,4 аО при ЬР,ц при Р)Н,Ф Ы О при РсН,а логический узел соответственно напервом и втором выходах - функции йЯ р и я 5где Р 10 ф 5- информационный сигнал наинформационных входах цифрового компаратора, Ь и Н - сигналы соответственно нижнего и верхнего уровнейдиапазона стабилизации, по"ступающие от соответствующих источников заданияо - синхронизирующий сигнал навыходе формирователя синхронмпульсов.Составитель А. Волковактор И. Шулла Техред Л, Олийнык орректор О.Пипле изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 2255 Тираж 651 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5