Стабилизатор переменного напряжения

Номер патента: 1817072

Авторы: Можаровский, Сидоренко, Халиков

ZIP архив

Текст

(505605 Г 1 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(56) Авторское сМ 1495765, кл.АвторскоеВ 1582181, кл. юл. М 19ектродинамики АНенко, В.А.Хал иковкийвидетельство ССС6 05 Р 1/30, 1987.свидетельство ССС6 05 Р 1/44, 1987. О НА никах ройст егистр электротехниательнай техьзовано для диапазонных заторов переения - упрощение устр нии инамическихха а еие еройство содержит: ре) 1 дискретного дейТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Использование; в вторичных истопитания. Сущность изобретения: уство содержит регулирующий орган 1, р Изобретение относится к е и, в частности к преобразо ике, и может быть испо остроения точных, широко цстродействующих стабили менного напряжения. Цель изобрет ойства при сохране д р ктеристик.На фиг, 1 показана функциональная схма стабилизатора; на фиг. 2 - образован семейства управляющих характеристик р гулирующего органа; на фиг, 3 - распределение количества значений выходных кодов преобразователей на одно состояние регулирующего органа, т.е. образование их таблиц истинности.Предлагаемое устгулирующий орган (Р 2 памяти, два преобразователя кодов 3 и 11, сумматор-вычитатель 4, измерительный орган 5, два компаратора 6 и 7, элемент ИЛИ 8, источник 9 опорных напряжений и узел 10 выделения модуля отклонения. Устройство отличается простотой, что достигнуто путем исключения узлов, производящих операцию сведения семейства управляющих характеристик регулирующего органа 1 к одной из них. Нелинейность управляющей характеристики регулирующего органа 1 компенсируется за счет нелинейной зависимости между значениями выходных кодов преобразователя 3 и сумматора 4, а выбор соответствующей зависимости производится по старшим разрядам преобразователя 3. 3 ил,и ствия, формирующий ряд 1 коэффициентов передачи Кп входного напряжения, соединенный входом и выходом соответственно с входными и выходными зажимами устройства, а управляющими входами через регистр памяти 2 и первый преобразователь ф 4 кодов 3 с выходами сумматора-вцчитателя С 4, число выходных разрядов которого больше числа разрядов регистра памяти, измерительный орган (ИО) 5, подключенный своим входом к выходу устройства, а информационными и стробирующими вцходами - соответственно к первым информационным и стробирующим входам первого и второго компараторов 6,7, выходы которых связаны через схему ИЛИ 8 со входом перезаписи регистра памяти 2 и соответственно с выходами разрешения суммирования и вычитания сумматора-вцчитателя 3, источник опорного напряжения 9 (ИОН), два выхода5 10 15 20 25 30 40 50 которого подключены соответственно к вторым информационным входам первого и второго компараторов 6, 7, узел 10 выделения модуля отклонения (УВМО) выходного напряжения подсоединенный первым входом к одному из выходов источника опорного напряжения 2, а вторым - к информационному выходу измерительного органа 5, второй преобразователь кодов 11 входами подсоединенный к выходам регистра памяти 2, а выходами - ко входам слагаемого-уменьшаемого сумматора-оычитателя 4, выход узла 10 выделения модуля отклонения подсоединен к входам слагаемого - вычитаемого сумматора - оычитателя 4, а входы старших разрядов первого преобразователя кодов 3 подсоединены соответственно к выходам регистра памяти 2,В работе стабилизатора можно выделить двавозможных режима:1. Овых в 1 пОвыхОвых вах2 ОвыхОвых вах, ОвыхОвых в 1 п В первом режиме значение выходного напряжения ИО 5 в конце цикла измерения находится о промежутке между значениями ОПОРНЫХ НЗПРЯжЕНИй Ооп вах, Ооп в 1 п ИСтОЧ- ника 9, задающих соотоетстоенно верхнюю Овых вах И НИЖН 1 ОЮ Овых п 1 п ГраНИцЫ ЗОНЫ допустимой нестабильности выходного напряжения. При этом компараторы 6, 7 не пропускают стробирующие импульсы; поступающие со стробирующего выхода ИО 5 и свидетельствующие об окончании цикла измерения, на выходе регистра 2 ввиду отсутствия на входе перезаписи импульсов сохраняется код, определяющий тот или иной коэффициент передачи РО 1, при котором обеспечивается нахождение Овых в заданных пределах. Порядковый номер коэффициента передачи РО 1 однозначно задается выходным кодом первого преобразователя кодов 3,Во втором режиме работы стробимпульс с измерительного органа 5, свидетельствуюдций об окончании цикла измерения, проходит на выход компаратора 7 (при ОвыхОвых вах) и разрешает операцию суммирования сумматора - оычитателя 4, или на выход компаратора 6 (ПРИ Овых Овых в 1 п) И СООтВЕтСтвЕННО РаЗРЕ- шает вычитание. При этом, из накопленного сигнала рассогласования, выбираемого преобразователем 11, оычтется или ссумируется с ним величина отклонения выходного напряжения, Комбинация на входах 1 ., к 1, преобразователя 3, определяемая 1-м состоянием РО 1 задает требуемую зависимость между значениями на входах х 1 хп преобразователя 3 и его выходах у 1, ., у 1, Новое значение кода на выходах у 1, , у 1, полученное после суммирования (вычитания) с окончанием стробимпульса ИО 5, поступа 1 ощего через схему 8ИЛИ, перезапишется в регистр 2. Регулирующий орган изменит при этом свой коэффициент передачи, выходное напряжениевойдет в заданные пределы, а на выходепреобразователя 11 сформирует новый коднакопленного сигнала, относительно которого будет производиться в дальнейшемсуммирование-вычитание.Определить соотношения между входным и оыходными кодами преобразователей 3 и 11 можно, рассмотрев фиг. 2, изкоторой следует, что максимальный диапазон отклонений выходного напряженияОвых при заданном диапазоне измененийвходного напряжения Овх будет при нахождении РО 1 на первом ( = 1) максимальномпо величине(Кп вах =Овых ви) коэффициенОвх впте передачи, При нахождении РО 1 на каждом последующем коэффициенте передачидиапазон отклонений выходного напряжения уменьшается настолько, насколькоуменьшилась величина коэффициента передачи. Таким образомОвых 1/Овых(1+) = КпУКп(н-) (1)Тот или иной отклонений выходного напряжения разбивается на поддиапазоны,образование которых показано на фиг. 2.Соотношение между величинами смежныхподдиапазонов выходного напряжения такое же, как и для соответствующих поддиаПаЗОНОВ (ОвхОвх(1+1) ВХОДНОГОнапряжения. Поэтому, если из подобия треугольников ЛаЬс и Ь ЬсМвых вах вых в 1 п, (2)О вы ва О0. (1+1) - Ото при переходе от поддиапазонов входногонапряжения к поддиапазонам выходногонапряжения получим при диапазоне отклонений выходного напряжения соответствующего 1-му квазистатическому состояниюОвых вах Овых в 1 пКп 1, (3)Овых( +1) Овых 1где Кп 1 - коэффициент передачи в 1-м квазистатическом состоянии РО, т.е, в состоянии,при котором происходит отклонение выходного напряжения в текущий момент времени,Количество разрядов й сумматора-вычитателя 4 с целью осуществления нелинейной зависимости между входными х 1хп ивыходными у 1у 1 кодами преобразователя3 выбирается больше количества аах коэф;фициентов передачи РО, поэтому одному итому же коэффициенту передачи должно соответствовать несколько смежных состояний 3) сумматора - вычитателя 4, Поскольку максимальный диапазон отклонений соответствует максимальному коэффициенту ПЕРЕДаЧИ Кп п)ах = Кп 1, т,Е. 1 = 1, та ПРИ Этси состоянии РО используется все количество 5 состояний М сумматора-вычитателя. При перс оде РО на коэффициент передачи Кп 2 (т,е,1= 2). Диапазон отклонений уменьшится В ЧИСЛО Раэ, РаВНОЕ ЭиаЧЕНИЮ Кп 1/Кп 2 (т.Е,) ф) Кп 1 10 Овых(Кп 2 = Овых(Кп 1 / ( ) . ПрИ ЭТОМ, НаКп 2одно и то же количество значений выходного кода преобразователя 3 должно уже приХадИтЬСя В Кп 1/Кп 2 раэ МЕНЬШЕЕ КОЛИЧЕСТВО значений его входного кода. Таким обра зом, при первом коэффициенте передачи (т,е. при Овых = Овых гпах) должно соблюдаться условие: 3С учетом изложенного следует:Ьых ) +1 - Овых 3ф МОвх п)ах - Овх ппКп 1откуда(Овых+1 Овых)3) Кп 1(Овых(1+1) Овых (Овых п)ах - Овых и)х(Кп 1/К:то: 3 3)(Кп 1) - , . (6)Овх п)ах - Овх ппКп 1 На втором коэффициенте передачи это соотношение должно иметь вид: Кй 2 Кп 1 31(Кп 2 ем случае; 40 3)(Кп - л, Р)(Овхп)ах Овхгп)п)Кп 1Кй 1Эта формула задает соотношение между входными и выходными кодами преобразователя 3, 45Таким образом, по входам преобразователя 3 к 1к 1 выбирается в зависимости от текущего состояния РО (т.е. до отклонения выходного напряжения), требуемая зависимость у) = т(х между кодами иа 50 выводах у 1 ". у и х 1хп (фиг. 2), Эти зависимости в последовательном единичном коДе имеют виД: пРи Кп 1 1= 1 соответствУет ряд значений входного кода1 , 31, 1 = 2 - 31 + (1 , 32),= 3 - 31+ 55п - 1При использовании в качестве опорного ровня узла 10 напряжения Овых пп источика 9 значениядля тех же имеют вид:11-0;К 2,1-з = (31 + 32) (Кпз/Кп 1)ее ееееееееее ееее ееееееееЬ=(,3Однако общим в очто каждое послеходиого кода преовеличину 3)(Кп/ боих случаях является то,дующее значение (+1) выбразователя 10 больше на Кп 1) ПРИ Кп 2- 1 СООтВЕтСтВУЕт РЯД ЗНаЧЕНИй 1Кп 21=2-31 л - (1.32 У - ),1=Кп 2 Кп 2п 1 п 1Кп 2 Кп 2Кп 1 Кп 1 " Кп 1и Кп 2причем,Я 3 п)ах= МКп 1Кп) В общем случае: при Кп 1 = 1 - 31 ; - ,лп 1 и - 1 1-2-8 +)12 ) -1Кп 1 " Кп 1пп(1 3 пп )3 М ппКп 1 Кп 1 Кп 1 Распределение количества значений выходного кода сумматора - вычитателя 4 на одно состояние 1 регулирующего органа показано в табл, 1, Каждый столбец таблицы соответствует распределению для одного 1 из квазиустойчивых состояний и определенного им диапазона отключений выходного напряжения РО 1. Преобразователь 11 задает число 1 ь относительно которого производится вычитание и суммирование, оно представляет собой накопленный сигнал рассогласования. Образование этого числа при использовании в узле 10 в качестве опорного напряжения показано в таблице на фиг. Зб, Оно представляет собой, соответственно по столбцам, сумму значений выходного кода сумматора в вычитате, приходящихся на одно состояние РО.Таким образом, при 1= 1 1. = 31;при =2 12 =(31+ 32) (Кп 2/Кп 1) пРи 1=3 13 =(31+ 32+ 3 з)Кпз/Кп 1) В общем случаеИэ фиг, З,б видно, что образование выходных кодов Ь преобразователя 11 производится простым суммированием элементов таблицы фиг. З,а, стоящих выше диагональной ступенчатой линии, проведенной с верхнего левого угла таблицы в нижний правый,С целью экономии обьема памяти преобразователя 3 возможно задавать не каждую управляющую характеристику, а разбить их семейство на группы и задать только одну из них (промежуточную характеристику).Таким образом, устройство обеспечивает повышенное качество стабилизации выходного напряжения при более простых конфигурации его схемы и алгоритме функционирования,Формула изобретения Стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулирующий орган дискретного действия, формирующий рядкоэффициентов передачи Кю входного напряжения, соединенный входом и выходом соответственно с входными и выходными выводами, а управляющими входами через регистр памяти и первый преобразователь кодов с выходами сумматора-вычитателя, число выходных разрядов которого больше числа разрядов регистра памяти, измерительный орган, подключенный своим входом к выходным выводам, а информационным и стробирующим выходами - соответственно к первым информационным и стробирующим входам первого и второго компараторов, выходы которых соединены соответственно с входами разрешения суммирования и вычитания сумматора - вычитателя и через элемент ИЛИ - с входом перезаписи регистра памяти, источник опорных напряжений, два выхода которого подключены к вторым информационным входам соответственно первого и второго компараторов, узел выделения модуля отклонения выходного напряжения, подсоединенный первым входом к одному из выходов источника опорных напряжений, а вторым - к информационному 5 выходу измерительного органа, второй преобразователь кодов, входами подсоединенный к выходам регистра памяти, а выходами - к входам слагаемого - уменьшаемого сумматора-вычитателя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, выходузла выделения модуля отклонения подсоединен к входам слагаемого - вычитаемого сумматора-вычитателя, а входы старших разрядов первого преобразователя кодов 15 подсоединены к выходам регистра памяти,при этом каждому 1-му значению выходного кода первого преобразователя кодов при первом коэффициенте передачи Кп 1, в качестве которого выбран максимальный коэф фициент передачи регулирующего органа,соответствует на его входах, подсоединенных к сумматору-вычитателю, последовательный ряд значений входного кода, каждое из которых на единицу больше пред ыдущего и количество которых равноВоых макс - Ооых мии) МБхмакс- Оохмин) К,где Ооых макс Ооых мии - соответственно максимальное и минимальное значения выходЗ 0 ного напряжения в статическом режиме;Оох макс, Оох мии - соответственно максимальное и минимальное значения входного напряжения в статическом режиме;М - количество разрядов сумматоравычитателя, и при каждом последующем коэффициенте передачи регулирующего органа Кп 2, Кпз .Кп макс соответствующее значение Я меньше предыдущего значения Зь 1 в КюИы раз, значение выходного кода 40 второго преобразователя кода, соответствующее первому коэффициенту передачи, пропорционально Оох мин, а каждое последуощее больше предыдущего на величину 5(КпКп 1).451817072 Фиг 5Составитель Ю, СидоренкоРедактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцо и ГКНТ СССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 акэз 1722 Тираж ВНИИПИ Государственного коми 113035, Москв

Смотреть

Заявка

4802303, 14.03.1990

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ АН УССР

СИДОРЕНКО ЮРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ХАЛИКОВ ВЛАДИМИР АКНАФОВИЧ, МОЖАРОВСКИЙ АНАТОЛИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05F 1/12

Метки: переменного, стабилизатор

Опубликовано: 23.05.1993

Код ссылки

<a href="https://patents.su/7-1817072-stabilizator-peremennogo-napryazheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Стабилизатор переменного напряжения</a>

Похожие патенты