CS257953B1

CS257953B1 - Consumer's output regulator

Info

Publication number: CS257953B1
Application number: CS861616A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Simacek
Original assignee: Jaroslav Simacek
Priority date: 1986-03-10
Filing date: 1986-03-10
Publication date: 1988-07-15
Also published as: DD278702A3; CS161686A1

Description

Vynález se týká regulátoru výkonu spotřebiče, tvořeného regulační zpětnovazební smyčkou a zdrojem referenční úrovně napětí, připojenými na vstup komparátoru, jehož výstup je spojen s výkonovým spínačem spotřebiče, přičemž regulační zpětnovazební smyčka obsahuje čidlo stavu spotřebiče spojené prostřednictvím zesilovače napětí s prvkem pro nastavování stavu spotřebiče.The invention relates to an appliance power regulator comprising a control loop and a voltage reference level source connected to an input of a comparator whose output is coupled to a power switch of the appliance, the control loop comprising an appliance status sensor connected via a voltage amplifier to the appliance condition setting element.

Známé regulátory výkonu elektrických spotřebičů pracují obvykle na principu řízeného spuštění výkonového spínače v průběhu amplitudy střídavého nebo pulsního napětí napájecí sítě. Zpožděné spuštění výkonového spínače vůči začátku amplitudy je zajištěno fázovacím členem tvořeným zpravidla resistorem a kondenzátorem. Teplotní a Časová stálost fázovacího RC-členu je však velmi nízká a je vhodná pouze pro jednoduchou regulaci. Podstatnou nevýhodou je dále to, že fázovací RC-člen není možno použít v součinnosti se zpětnovazební regulační smyčkou a že celé zapojení je velmi citlivé na rušení z okolí regulátoru.The known power regulators of electrical appliances usually operate on the principle of a controlled triggering of the power switch during the AC or pulse voltage of the supply network. The delayed start of the power switch relative to the beginning of the amplitude is provided by a phasing element usually consisting of a resistor and a capacitor. However, the temperature and time stability of the phasing RC-element is very low and is only suitable for simple control. Another significant disadvantage is that the phasing RC element cannot be used in conjunction with the feedback control loop and that the entire circuit is very sensitive to interference from the controller surroundings.

Cílem vynálezu je odstranit tyto nedostatky.It is an object of the invention to overcome these drawbacks.

Úkolem vynálezu je vytvořit jednoduchý regulátor výkonu spotřebiče, který by byl použitelný v širokém rozsahu a odolával rušení z vnějšího prostředí.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a simple appliance power regulator which can be used in a wide range and can withstand environmental disturbances.

Okol je vyřešen regulátorem výkonu spotřebiče, jehož podstata podle vynálezu spočívá v tom, že zdroj úrovně napětí je tvořen generátorem střídavého nebo pulsního napětí spojeným se vstupem digitálního generátoru posloupnosti čísel, na nějž je napojen převodník čísel na napětí, přičemž digitální generátor je spojen s nulovacím obvodem napojeným na napájecí sít.The surrounding is solved by an appliance power regulator, which is based on the fact that the voltage level source is an AC or pulse voltage generator connected to an input of a digital number sequence generator connected to a voltage to voltage converter, the digital generator being connected to zero. circuit connected to the mains.

Další výhody a význaky regulátoru výkonu spotřebiče vyplývají z popisu příkladného provedení, znázorněného na výkrese, kde značí obr. 1 blokové schéma zapojení regulátoru, obr. 2 časový průběh regulace spotřebiče malého výkonu a obr. 3 časový průběh regulace spotřebiče velkého výkonu, znázorněné vždy v označených bodech blokového schématu.Further advantages and features of the appliance power regulator result from the description of an exemplary embodiment shown in the drawing, where Fig. 1 shows the block diagram of the regulator connection, Fig. 2 shows the time curve of low power appliance control and Fig. 3 time curve of high power appliance control marked points of the block diagram.

Regulátor výkonu spotřebiče je tvořen regulační zpětnovazební smyčkou JL, zdrojem 2 referenční úrovně napětí, komperátorem 2' výkonovým spínačem 14 spotřebiče a nulovacím obvodem 13·The appliance power regulator consists of a control feedback loop JL, a voltage reference level source 2, a consumer 2 'power switch 14 and a reset circuit 13 ·

Regulační zpětnovazební smyčka .1, která vyjadřuje okamžitý stav regulovaného spotřebiče sestává z čidla 2 stavu spotřebiče, jehož výstupní signál je přiveden na vstup zesilovače 3 napětí. Zesilovač 2 napětí je spojen s prvkem 4 P^ro nastavení stavu spotřebiče, tvořeným např. potenciometrem. Výstupní napětí z tohoto prvku 4 P^ro nastavování stavu spotřebiče je pak vedením přivedeno na vstup 9.2 komparátoru j).The control feedback loop 1, which expresses the instantaneous state of the regulated consumer, consists of the consumer status sensor 2, whose output signal is applied to the voltage amplifier input 3. Voltage amplifier 2 is connected to the element 4 P ^ro setting status of the appliance, formed e.g. potentiometer. The output voltage of this element 4 P ^ro setting condition of the appliance is then applied to the input guidance of the comparator 9.2 j).

Zdroj .5 referenční úrovně napětí zahrnuje digitální generátor 1_ posloupnosti čísel, tvořený např. binární děličkou, posuvným registrem či jiným zdrojem generování posloupnosti čísel. Vstup tohoto digitálního generátoru 2 posloupnosti čísel je spojen s výstupem generátoru 4 střídavého nebo pulsního napětí. Na výstup digitálního generátoru 7 čísel je napojen převodník 4 čísel napětí, odkud.je signál přiveden na druhý vstup komparátoru 2·The voltage reference level source 5 comprises a digital number sequence generator 7, consisting, for example, of a binary divider, a shift register, or another source of number sequence generation. The input of this digital sequence generator 2 is connected to the output of the AC or pulse generator 4. To the output of the digital number generator 7 is connected a converter 4 of voltage numbers, where the signal is connected to the second input of comparator 2 ·

Výstup 9.3 komparátoru 9 je připojen na vstup tvarovacího obvodu 10, к jehož výstupu je připojen oddělovací obvod 11 pro galvanické oddělení řídicích prvků od výkonových prvků regulátoru. Výstup oddělovacího obvodu je spojen s výkonovým spínačem 14 spotřebiče. Sériově s tímto výkonovým spínačem 14 je zapojen regulovaný spotřebič 16, který je prostřednictvím vysokofrekvenčního filtru 15 připojen к napájecí síti 17.The output 9.3 of the comparator 9 is connected to the input of the forming circuit 10, to the output of which a separation circuit 11 is connected for galvanically separating the control elements from the power elements of the controller. The output of the isolation circuit is connected to the power switch 14 of the appliance. A regulated consumer 16 is connected in series with this power switch 14, which is connected to the mains 17 via a high-frequency filter 15.

Součástí regulátoru je též víceúrovňový napětový zdroj 12 napojený na napájecí siř 17, který slouží pro napájení řídicích obvodů.The regulator also includes a multi-level voltage supply 12 connected to the power supply 17, which serves to supply the control circuits.

Z toho zdroje 12 napětí je současně odvozeno i napětí pro nulovací obvod 1.3, jehož výstup je spojen s digitálním generátorem 2 posloupnosti čísel.From this voltage source 12, the voltage for the reset circuit 1.3, whose output is connected to the digital sequence generator 2, is also derived.

v iv i

Popsaný regulátor výkonu pracuje následovně. Čidlem 2 stavu je snímán okamžitý stav regulovaného spotřebiče 16, např. jeho otáčky, který je převáděn na odpovídající napěťovou úroveň. Výstupní napětí z čidla 2 stavu je po zesílení v zesilovači 2 napětí přivedeno к prvku g pro nastavování stavu spotřebiče 16. Napětí na prvku .4 pro nastavování stavu spotřebiče odpovídající jeho nastavení je sečteno s napětím vystupujícím ze zesilovače 3 napětí, a tím je vytvořena regulační úroveň napětí podle průběhu D na obr. 2 pro malý výkon nebo obr. 3 pro velký výkon spotřebiče, která je přivedena na vstup 9.2 komparátoru 9.The described power regulator operates as follows. The state sensor 2 senses the instantaneous state of the regulated consumer 16, e.g. its speed, which is converted to the corresponding voltage level. The output voltage from the state sensor 2 is, after amplification in the voltage amplifier 2, applied to the consumer status setting element 16. The voltage at the consumer status setting element 4 corresponding to its setting is summed with the voltage exiting the voltage amplifier 3 to form a control. the voltage level according to D in Fig. 2 for low power or Fig. 3 for high power of the appliance, which is applied to input 9.2 of comparator 9.

Generátorem £ střídavého nebo pulsního napětí je vytvořeno napětí s konstantní frekvencí a průběhem В (obr. 2 nebo 3). Toto napětí je přiváděno do digitálního generátoru 2 posloupnosti čísel, ve kterém je vytvářena časově sovislá posloupnost čísel vyjádřených bitovým stavem vhodného počtu výstupů digitálního generátoru 2 posloupnosti čísel. Tento výstup je veden do převodníku £ čísel na napětí, ve kterém je každému číslu přiřazena určitá velikost napěťové úrovně. Nulovací obvodem 13 je generován na počátku amplitudy napětí napájecí sítě 17 impuls s průběhem A (obr. 2 nebo 3), kterými je nulován digitální generátor 2 posloupnosti čísel. Ze zdroje 5 referenční úrovně napětí je tak na vstup 9.1 komparátoru 9 přiváděno napětí o průběhu C (obr. 2 nebo 3) s rostoucí případně klesající úrovní napětí. Takto vytvořené referenční napětí má přesně časově opakovatelnou úroveň v každé půlperiodě napájecí sítě 12Komparátorem 9 jsou napětí na jednotlivých vstupech 9.1 a 9.2 porovnávána a při rovnosti jejich úrovní se vytvoří napěťový skok na výstupu 9.3 komparátoru g, přičemž průběh E na obr. 2 je pro malý výkon spotřebiče 16 a průběh E na obr. 3 je pro velký výkon spotřebiče 16.The AC or pulse voltage generator 6 generates a constant frequency voltage and a waveform V (Fig. 2 or 3). This voltage is applied to the digital number sequence generator 2, in which a time-varying sequence of numbers expressed in the bit state of an appropriate number of outputs of the digital number sequence generator 2 is generated. This output is fed to a voltage to voltage converter 6 in which a number of voltage levels is assigned to each number. The zero circuit 13 generates a pulse with a waveform A (Fig. 2 or 3) at the beginning of the voltage amplitude of the supply network 17, which resets the digital number sequence generator 2. Thus, from the reference voltage source 5, a voltage of the course C (Fig. 2 or 3) is supplied to the input 9.1 of the comparator 9 with an increasing or decreasing voltage level. The reference voltage thus generated has a precisely time-repeatable level in each half-period of the power supply network 12. The comparator 9 compares the voltages at the inputs 9.1 and 9.2 and generates a voltage jump at the output 9.3 of the comparator g. the power of the appliance 16 and the waveform E in FIG. 3 is for the large power of the appliance 16.

Výstup 9.3 je prostřednictvím tvarovacího obvodu 10 přiveden na oddělovací obvod 11, na jehož výstupu je impuls s průběhem podle F (obr. 2 nebo obr. 3), kterým je ovládán výkonový spínač 14. Výkonovým spínačem 14 je připojován regulovaný spotřebič 16 к napájecí síti 17, přičemž průběh napětí v připojeném spotřebiči 16 odpovídá průběhu G na obr. 2 nebo obr. 3.The output 9.3 is fed via a shaping circuit 10 to a decoupling circuit 11, the output of which is a pulse having a waveform according to F (FIG. 2 or FIG. 3), which controls the power switch 14. 17, wherein the voltage curve in the connected consumer 16 corresponds to the curve G in FIG. 2 or FIG. 3.

Claims

An appliance power regulator comprising a control loop and a voltage reference level source connected to a comparator input whose output is coupled to a power switch of the appliance, the control loop comprising an appliance status sensor coupled via a voltage amplifier to an appliance condition setting element; wherein the regenerative voltage level source (5) comprises an AC or pulse voltage generator (6) coupled to an input of a digital number sequence generator (7) to which a number-to-voltage converter (8) is connected, the digital number sequence generator (7) it is connected to a reset circuit (13) connected to the supply network (17).