RU2468410C1 - Alternating voltage regulator - Google Patents
Alternating voltage regulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468410C1 RU2468410C1 RU2011144714/08A RU2011144714A RU2468410C1 RU 2468410 C1 RU2468410 C1 RU 2468410C1 RU 2011144714/08 A RU2011144714/08 A RU 2011144714/08A RU 2011144714 A RU2011144714 A RU 2011144714A RU 2468410 C1 RU2468410 C1 RU 2468410C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- counter
- converter
- log
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в системах прецизионного регулирования технологических параметров, в частности в регуляторах температуры.The invention relates to the field of electrical engineering and can find application in systems of precision control of technological parameters, in particular in temperature controllers.
Известен регулятор переменного напряжения, содержащий регулирующий орган дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами, аналого-цифровой преобразователь, соединенный входом с выводами для подключения сигнала управления, формирователь синхроимпульсов, подсоединенный входом к входным выводам, а выходом - к счетному входу счетчика, источник сигналов «лог.0», сумматор, первый вход которого соединен со старшими разрядами аналого-цифрового преобразователя, а выход - с управляющими входами регулирующего органа дискретного действия, и компаратор, первый вход которого соединен с выходом младших разрядов аналого-цифрового преобразователя, второй вход - с выходом счетчика, а выход - с младшим разрядом второго входа сумматора, старшие разряды которого подсоединены к выходу источника сигналов «лог. 0» [А.с. 1325431 SU, G05F 1/20].Known AC voltage regulator containing a discrete action regulator connected between input and output terminals, an analog-to-digital converter connected by an input to the terminals for connecting a control signal, a clock driver connected by an input to the input terminals, and the output to the counter input of the counter, source signals “log.0”, an adder, the first input of which is connected to the higher bits of the analog-to-digital converter, and the output - to the control inputs of the regulator -acting, and a comparator having a first input connected to the output LSB analog-to-digital converter, the second input - to the output of the counter, and output - with the least significant bit of the second input of the adder, whose most significant bits are connected to output signals "log source. 0 "[A.S. 1325431 SU,
Недостатком этого регулятора является неравномерность регулировочной характеристики, выраженная в отклонении приращения мощности в нагрузке от расчетного значения при регулировании, что обусловлено отклонениями параметров регулировочных обмоток и ключей от номинальных значений.The disadvantage of this regulator is the non-uniformity of the control characteristic, expressed in the deviation of the power increment in the load from the calculated value during regulation, which is due to deviations of the parameters of the control windings and keys from the nominal values.
Более близким по технической сущности к предложенному техническому решению является регулятор переменного напряжения, содержащий регулирующий орган дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами, аналого-цифровой преобразователь, соединенный входом с выводами для подключения сигнала управления, а также счетчик, формирователь синхроимпульсов, подсоединенный входом к входным выводам, а выходом - к счетному входу счетчика, источник сигналов "лог. 0", сумматор, первый вход которого соединен со старшими разрядами аналого-цифрового преобразователя, а выход - с управляющими входами регулирующего органа дискретного действия, и компаратор, первый вход которого соединен с выходом младших разрядов аналого-цифрового преобразователя, второй вход - с выходом счетчика, а выход - с младшим разрядом второго входа сумматора, старшие разряды которого подсоединены к выходу источника сигналов "лог. 0", преобразователь кодов, вход которого соединен с выходами старших разрядов аналого-цифрового преобразователя, а выход - с установочным входом счетчика [А.с. 2386993 C1, G05F 1/00].Closer in technical essence to the proposed technical solution is an AC voltage regulator containing a discrete regulating element connected between input and output terminals, an analog-to-digital converter connected to an input with terminals for connecting a control signal, as well as a counter, a clock generator, connected to an input to the input pins, and the output to the counting input of the counter, the signal source is "log. 0", the adder, the first input of which is connected to the senior bits of the analog of the digital-to-digital converter, and the output - with the control inputs of the regulating body of discrete action, and a comparator, the first input of which is connected to the output of the least significant bits of the analog-digital converter, the second input - with the output of the counter, and the output - with the least significant bit of the second input of the adder, the older ones the bits of which are connected to the output of the signal source "log. 0", a code converter, the input of which is connected to the outputs of the highest bits of the analog-to-digital converter, and the output - with the installation input of the counter [A.s. 2386993 C1,
Недостатком данного регулятора напряжения является то, что в качестве регулирующего органа дискретного действия выступает трансформатор, в котором вторичная обмотка секционирована таким образом, чтобы числа витков в различных секциях относились как целые числа степени два, что требует изготовления специальных трансформаторов. Также несовершенство данного регулятора проявляется в том, что корректировать уровень мощности, соответствующий входному коду, можно только в сторону добавки энергии.The disadvantage of this voltage regulator is that a transformer acts as a discrete regulating body, in which the secondary winding is partitioned so that the number of turns in the various sections are treated as integers of degree two, which requires the manufacture of special transformers. Also, the imperfection of this regulator is manifested in the fact that it is possible to correct the power level corresponding to the input code only in the direction of energy addition.
Технический результат изобретения - повышение точности регулирования действующего значения напряжения.The technical result of the invention is improving the accuracy of regulation of the current voltage value.
Технический результат достигается тем, что в известный регулятор переменного напряжения, содержащий регулирующий орган дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами, а также счетчик, формирователь синхроимпульсов, подсоединенный входом к входным выходам, а выходом - к счетному входу счетчика, и компаратор, первый вход которого соединен с выходом преобразователя кодов длительности, второй вход - с выходом счетчика, введены два блока «лог. И» и блок «лог. ИЛИ», RS-триггер, установочный вход которого соединен с выходом компаратора, а вход сброса - со старшим разрядом с выхода счетчика, прямой и инверсный выходы триггера присоединены к входам блоков «лог. И», преобразователь кодов начального уровня, на вход которого поступает управляющий код, а выход соединен с входом блока «лог. И», преобразователь кодов конечного уровня, на вход которого поступает управляющий код, а выход соединен с входом блока «лог. И», преобразователь кодов длительности, на вход которого подключен управляющий код.The technical result is achieved by the fact that in the known AC voltage regulator containing a discrete action regulator included between the input and output terminals, as well as a counter, a clock driver connected to the input outputs by the input, and a counter to the counter input, and a comparator, the first the input of which is connected to the output of the converter of duration codes, the second input is with the output of the counter, two “log. And "and the block" log. OR ”, RS-flip-flop, the installation input of which is connected to the output of the comparator, and the reset input is connected to the highest bit from the counter output, the direct and inverse outputs of the trigger are connected to the inputs of the“ log. And ", an entry-level code converter, to the input of which a control code is received, and the output is connected to the input of the" log. And ", the converter of codes of the final level, the input of which receives the control code, and the output is connected to the input of the block" log. And ”, a duration code converter, to the input of which a control code is connected.
Схема предложенного регулятора переменного напряжения изображена на фиг.1. Он содержит дискретно-регулируемый трансформатор 1, формирователь синхроимпульсов 2, входы которого подключены к выводам для подключения сети, а выход соединен со счетным входом счетчика 3. Выход счетчика 3 соединен младшими разрядами с первым входом компаратора 7. К второму входу компаратора 7 подключен выход преобразователя кодов длительности 9. Выход компаратора 7 подключен к входу установки RS-триггера 8. Старший разряд с выхода счетчика 3 соединен с входом сброса счетчика 3 и с входом сброса RS-триггера 8. Управляющий код поступает на входы преобразователя кодов длительности 9, преобразователя кодов начального уровня 10 и преобразователя кодов конечного уровня 11. К первому входу блока «лог. И» 5 подключен инверсный выход RS-триггера 8, а на второй вход подключен выход преобразователя кодов начального уровня 10. На первый вход блока «лог. И» 6 подключен прямой выход RS-триггера 8, а на второй вход подключен выход преобразователя кодов конечного уровня И. Выходы блоков «лог. И» 5 и 6 подключены на входы блока «лог. ИЛИ» 4. Разрядные линии с выхода блока «лог. ИЛИ» 4 подключены к соответствующим электронным ключам в секциях дискретно-регулируемого трансформатора 1.The circuit of the proposed AC voltage regulator is shown in figure 1. It contains a discrete-
Формирователь синхроимпульсов 2 выполнен на микросхеме 554САЗ, счетчик 3, блоки «лог. И» 5 и 6, блок «лог. ИЛИ» 4, RS-триггер 8, преобразователь кодов длительности 9, преобразователь кодов начального уровня 10, преобразователь кодов конечного уровня 11, компаратор 7 реализованы на микросхеме микроконтроллера AT90S1200.Shaper of
На фиг.2 изображены временные диаграммы, поясняющие принцип функционирования предложенного регулятора переменного напряжения.Figure 2 shows timing diagrams explaining the principle of operation of the proposed AC voltage regulator.
Работа предложенного регулятора переменного напряжения происходит следующим образом. Каждый разряд кода Y=[у1…уn], поступающего с выхода блока логического «ИЛИ», присоединен к электронному ключу, который подключает соответствующую секцию трансформатора к нагрузке. В начальном состоянии содержимое счетчика равно нулю, а на прямом и инверсном выходах RS-триггера соответственно значение логического нуля и единицы, в результате на вход дискретно-регулируемого трансформатора поступает код YN=[yN1…yNn], пропускаемый блоком логическое «И» 5. Формирователь синхроимпульсов 2 формирует из напряжения сети короткие импульсы, соответствующие началу каждого полупериода напряжения сети. С началом полупериода импульс с выхода формирователя синхроимпульсов 2 поступает на счетный вход счетчика 3, что приводит к инкрементации содержимого счетчика 3. Код S=[s1…sq] с выхода счетчика 3 поступает на один из входов компаратора 7, который сравнивает его с кодом G=[g1…gq], поступающим на второй вход компаратора от преобразователя кодов длительности 9. В случае равенства кодов S и G компаратор выдает сигнал на установочный вход RS-триггера. В этом случае на прямом и инверсном выходах RS-триггера соответственно будут логическая единица и логический ноль. Блок «лог. И» 6 пропустит код YK=[yК1…yKn] на вход дискретно-регулируемого трансформатора. В результате произойдет подключение к нагрузке другой секции трансформатора. Как только на старшем разряде счетчика появится логическая единица, сбрасывается содержимое счетчика и состояние RS-триггера. Начинается новый цикл регулирования. Далее работа устройства повторяется.The work of the proposed AC voltage regulator is as follows. Each bit of the code Y = [y 1 ... y n ] coming from the output of the logical “OR” block is connected to an electronic key that connects the corresponding transformer section to the load. In the initial state, the contents of the counter are zero, and on the direct and inverse outputs of the RS flip-flop, the value of logic zero and one, respectively, as a result, the code Y N = [y N1 ... y Nn ] is passed to the input of a discrete-regulated transformer, the logic "5.
Момент τ переключения между секциями определяется кодом G=[g1…gq] с выхода преобразователя кодов 9:The moment τ of switching between sections is determined by the code G = [g 1 ... g q ] from the output of the code converter 9:
где - число, соответствующее двоичному коду G, а Т - период сетевого напряжения.Where is the number corresponding to the binary code G, and T is the period of the mains voltage.
Последовательность уровней мощности Р1,Р2,…, Pi,…Рn соответствует коэффициентам трансформации дискретно-регулируемого трансформатора. В соответствие реальным уровням можно поставить идеальные уровни мощности P1 ',Р2 ',…, Pi ',Рn ', обеспечивающие равномерное приращение мощности.The sequence of power levels P 1 , P 2 , ..., P i , ... P n corresponds to the transformation ratios of a discrete-controlled transformer. In accordance with real levels, you can put the ideal power levels P 1 ' , P 2 ' , ..., P i ' , P n ' , providing a uniform increase in power.
Длительность цикла регулирования будет определяться разрядностью q кода S, поступающего с выхода счетчика 3The duration of the control cycle will be determined by the capacity q of the S code coming from the output of
где - число, соответствующее i-му состоянию счетчика.Where is the number corresponding to the i-th state of the counter.
За цикл регулирования в нагрузку будет передана энергияDuring the control cycle, energy will be transferred to the load
где - суммарный уровень мощностей секций на начальном уровне, - суммарный уровень мощностей секций на конечном уровне.Where - the total level of power sections at the initial level, - the total power level of the sections at the final level.
Средняя мощность за цикл регулирования определяется выражением:The average power per regulation cycle is determined by the expression:
Для компенсации отклонения уровней мощности средняя мощность за цикл регулирования равняется идеальному уровню.To compensate for the deviation of power levels, the average power per control cycle is equal to the ideal level.
При техническом исполнении данного регулятора величина d определяется конкретной реализацией счетчика 3, т.е. его разрядностью. Разрядность кодов YN и YK равна количеству секций дискретно-регулируемого трансформатора.In the technical design of this controller, the value of d is determined by the specific implementation of
Программирование преобразователей кодов начального и конечного уровней, а также преобразователя кода длительности осуществляется следующим образом. Каждому входному коду соответствует идеальный уровень мощности, обеспечивающий равномерное приращение. В качестве начального уровня выбирается ближайший к идеальному меньший фактический уровень мощности, которому соответствует определенный номер секции. Номер секции кодирует номер разряда кода YN, в котором будет находиться единичное значение. Затем в качестве конечного уровня выбирается ближайший к идеальному больший фактический уровень мощности, которому соответствует определенный номер секции. Номер секции кодирует номер разряда кода YK, в котором будет находиться единичное значение. Исходя из полученных кодов YN и YK, величины d, определяемой разрядностью счетчика, а также по фактическим уровням мощности, используя выражение для среднего значения мощности за период регулирования, рассчитывается величина g, которая будет момент переключения между начальным и конечным уровнем. Такой расчет повторяется для каждого входного кода.The programming of code converters of the initial and final levels, as well as the code converter of the duration is as follows. Each input code corresponds to an ideal power level, ensuring uniform increment. As the initial level, the closest to the ideal lower actual power level is selected, which corresponds to a certain section number. The section number encodes the discharge number of the code Y N in which the unit value will be located. Then, as the final level, the closest to the ideal higher actual power level, which corresponds to a certain section number, is selected. The section number encodes the discharge number of the code Y K , in which the unit value will be located. Based on the obtained codes Y N and Y K , the value of d, determined by the capacity of the meter, as well as the actual power levels, using the expression for the average power value for the control period, the quantity g is calculated, which will be the moment of switching between the initial and final levels. This calculation is repeated for each input code.
В предложенном регуляторе переменного напряжения может быть использован любой трансформатор с секционированной обмоткой в отличие от известного устройства, где обмотка трансформатора секционирована таким образом, чтобы числа витков в различных секциях относились как целые числа степени два. Введенный преобразователь кода знака позволяет корректировать уровень мощности в сторону уменьшения, что при выполнении условия равномерности регулировочной характеристики сохраняет исходный диапазон регулирования.In the proposed AC voltage regulator, any transformer with a sectioned winding can be used, in contrast to the known device, where the transformer winding is partitioned so that the number of turns in the various sections are treated as integers of degree two. The introduced sign code converter allows you to adjust the power level in the direction of reduction, which, when the condition for uniformity of the control characteristic is met, preserves the original control range.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011144714/08A RU2468410C1 (en) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | Alternating voltage regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011144714/08A RU2468410C1 (en) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | Alternating voltage regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2468410C1 true RU2468410C1 (en) | 2012-11-27 |
Family
ID=49254995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011144714/08A RU2468410C1 (en) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | Alternating voltage regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2468410C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1316070A1 (en) * | 1985-10-29 | 1987-06-07 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Control device for a.c.voltage regulator |
US6906502B2 (en) * | 2002-11-14 | 2005-06-14 | Fyre Storm, Inc. | Method for regulating an output voltage of a power coverter |
EP1563590B1 (en) * | 2002-11-14 | 2007-11-07 | FyreStorm, Inc | Power converter circuitry and method |
US7518350B2 (en) * | 2005-12-16 | 2009-04-14 | Silicon Laboratories Inc. | MCU/driver point of load digital controller with optimized voltage |
RU2386993C1 (en) * | 2008-09-17 | 2010-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева" | Variable voltage controller |
-
2011
- 2011-11-03 RU RU2011144714/08A patent/RU2468410C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1316070A1 (en) * | 1985-10-29 | 1987-06-07 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Control device for a.c.voltage regulator |
US6906502B2 (en) * | 2002-11-14 | 2005-06-14 | Fyre Storm, Inc. | Method for regulating an output voltage of a power coverter |
EP1563590B1 (en) * | 2002-11-14 | 2007-11-07 | FyreStorm, Inc | Power converter circuitry and method |
US7518350B2 (en) * | 2005-12-16 | 2009-04-14 | Silicon Laboratories Inc. | MCU/driver point of load digital controller with optimized voltage |
RU2386993C1 (en) * | 2008-09-17 | 2010-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева" | Variable voltage controller |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101291112B (en) | Method and apparatus for on/off control of power converter | |
CN203377849U (en) | High speed offset compensation dynamic comparator | |
US10707842B2 (en) | Pulse width modulation technique with time-ratio duty cycle computation | |
US9841779B2 (en) | Variable reference signal generator used with switching mode power supply and the method thereof | |
CN105591650B (en) | Analog-digital converter and its automatic correcting method | |
US9859909B1 (en) | Analog to digital conversion yielding exponential results | |
US10996732B2 (en) | Slew rate controlled power supply and associated control method | |
CN104201887A (en) | Zero crossing regulating circuit and zero crossing regulating method of buck converter | |
US9444617B2 (en) | Single-wire transmission interface and single-wire transmission method and power supply system adopting single-wire transmission method | |
CN105183059A (en) | Digit low voltage difference voltage-stablizer and ringing elimination method thereof | |
RU2386993C1 (en) | Variable voltage controller | |
RU2468410C1 (en) | Alternating voltage regulator | |
CN101960701B (en) | Method for controlling a switching device of a resonant power converter | |
CN103701312A (en) | Current limiting circuit and method of boost converter | |
CN103731124B (en) | A kind of ladder wave generation circuit | |
Radianto et al. | Design and implementation of fast PWM boost converter based on low cost microcontroller for photovoltaic systems | |
RU2339071C1 (en) | Alternate voltage controller | |
RU2580944C1 (en) | Device for correction of shape of voltage curve | |
RU2494436C1 (en) | Ac voltage regulator | |
CN103631304B (en) | Mu balanced circuit | |
RU2408968C1 (en) | Cycloconverter/cycloinverter | |
RU2246745C2 (en) | Alternating voltage adjuster | |
CN107968649B (en) | High-precision digital time converter and control method thereof | |
RU2399084C1 (en) | Ac voltage controller | |
RU8847U1 (en) | AC VOLTAGE STABILIZER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151104 |