(54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(54) AC VOLTAGE STABILIZER
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл питани различной радиотехнической аппаратуры. Известное устройство, содержащее колебательное звено, св занное с выходными клеммами , к основному выходу которого присоединен детектор отклонени амплитуды перюме ного напр жени , выход которого соединен ч рез усилитель рассогл:асовани с регулирующим элементом колебательного звена, к допо нительному выходу подключен формирователь пр моугольного напр жени 1 . Однако при реализации зтого устройства обнаружены длительные переходные процессы при коммутации частоты и изменение амплиту ды колебаний. Наиболее близким к предлагаемому вл етс стабилизатор переменного напр жени , содержащий задающий генератор, выход которого подключен к выходной клемме, ко входу усилител -ограничител и к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом усилител -ограничител 2. Недостатком известного устройства вл етс низкое быстродействие из-за длительных переходных процессов. Цель изобретени - повышение быстродействи устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизатор переменного напр жени введены формирователь импульсов, электронный ключ и запоминающий элемент, причем выход сумматора соединен с первым входом электрюнного ключа, второй вход которого подключен к выходу формировател импульсов, входом соединенного с дополнительным выходом задающего генератора, при этом выход электронного ключа через запоминающий элемент подключен ко входу задающего генератора. На чертеже представлена схема устройства. Стабилизатор содержит задающий генератор, Выполненный на колебательном звене 1, состо щем , например, из последовательно соединеннык инвертора 2 и двух интеграторов 3 и 4, и имеет основной выход 5 и дополнительный 6. Усилитель-ограничитель подключен к основному выходу колебательного звена, формирователь 7 импульсов малой длительности подключен к основному и дополнительному выходу . Электронный ключ 8 последовательно соединен с запоминающим элементом 9. К выходу усилител -ограничител 10 подключен сумматор 11, выход которого соединен с ключом 8.The invention relates to electrical engineering and can be used to power various radio equipment. The known device, containing an oscillatory link associated with the output terminals, to the main output of which is connected the detector of the variance of the magnitude voltage, the output of which is connected to the cutting element of the oscillating link, to the additional output is connected to the rectangular driver wives 1. However, when implementing this device, long transients were observed during frequency switching and a change in the amplitude of oscillations. Closest to the present invention is a voltage regulator containing a master oscillator, the output of which is connected to the output terminal, to the input of the amplifier limiting device and to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of the amplifier limiting device 2. A disadvantage of the known device is low performance due to long transients. The purpose of the invention is to increase the speed of the device. The goal is achieved by introducing a pulse shaper, an electronic key and a storage element into the AC voltage stabilizer, the adder output being connected to the first input of the electric key, the second input of which is connected to the output of the pulse shaper, connected to the additional output of the master oscillator, the output of the electronic key through the storage element is connected to the input of the master oscillator. The drawing shows a diagram of the device. The stabilizer contains a master oscillator, made on an oscillatory link 1, consisting, for example, of a series-connected inverter 2 and two integrators 3 and 4, and has a main output 5 and an additional 6. The limiting amplifier is connected to the main output of the oscillating link, the driver 7 pulses short duration connected to the main and auxiliary output. The electronic key 8 is connected in series with the storage element 9. To the output of the amplifier limiter 10 is connected an adder 11, the output of which is connected to the key 8.
Работа стабилизатора происходит следующим образом.The work of the stabilizer is as follows.
При выполнении условий возбуждени в колебательном звене 1 возникают колебани с небольшой амплитудой. Эти синусоидальные колебани в формирователе 7 импульсов создают короткие импульсы в моменты прохождени синусоидального напр жени на дополнительном выходе через ноль. Одновременно в усилителеограничителе 10, соединенном с основным выходом , происходит формирование пр моугольного напр жени со скважностью, равной двум,2р в соответствии со знаком полуволн синусоидального напр жени . Это пр моугольное напр жение вместе с синусоидальным напр жением с основного выхода поступает на входы сумматора 11, где они вычитаютс . В момент по влени колебаний, когда их амплитуда мала, на выходе сумматора действует практически только пр моугольное колебание , которое поступает на сигнальный вход ключа 8, управл ющий вход которого соединен с выходом формировател 7 коротких импульсов. В моменты действи импульсов ключ 8 открываетс и запоминающий элемент 9, например конденсатор, зар жаетс до напр жени , соответствующего амплитуде положительной пр моугольного напр жени с выхода сумматора 11. Очередной короткий импульс открывает ключ 8 в момент действи отрицательной полуволны пр моугольного напр жени , поэтому конденсатор практически мгновенно перезар жаетс до напр жени , соответствующего амплитуде отрицательной Полуволны. В результате на выходе запоминающего элемента 9 формируетс пр моугольное напр жение со скважностью два, с большой амплитудой , которое далее поступает на вход колебательного звена в ввде напр жени положитель ной обратной св зи и формирует нарастание колебаний. Колебани практически за один - два периода нарастают до стационарного зна.че ки . Суммарное напр жение, действую1цее в м менты отпирани ключа, уменьщаетс . Нарастание колебаний прекращаетс . В стационарном режиме амплитуда синусоидального напр жени равна амплитуде пр моугольного напр жени скважности два при условии, что коэффициенты передачи по входам сумматора равны. Поэтому в моменты отпирани ключа на запоминающий конденсатор действует напр жение, равное нулю, и амплитуда пр моугольного напр жени на его выходе равна нулю, т.е. в колебательное звено в стационарном режиме не поступает пр моугольное напр жение, следовательно , нелинейные искажени выходного синусоидального напр жени практически отсутствуют .When the excitation conditions are fulfilled, oscillations of the 1 occur oscillations with a small amplitude. These sinusoidal oscillations in the pulse shaper 7 produce short pulses at the moments of the passage of a sinusoidal voltage at the additional output through zero. At the same time, in the amplifier limiter 10, connected to the main output, the square voltage is formed with a duty cycle of two, 2p in accordance with the sign of the half-wave sinusoidal voltage. This rectangular voltage, along with the sinusoidal voltage, from the main output goes to the inputs of the adder 11, where they are subtracted. At the time of the occurrence of oscillations, when their amplitude is small, the output of the adder is practically only a rectangular oscillation that arrives at the signal input of the key 8, the control input of which is connected to the output of the short pulse generator 7. At the moments of the pulses, the key 8 opens and the storage element 9, for example, a capacitor, is charged to a voltage corresponding to the amplitude of the positive rectangular voltage from the output of the adder 11. Another short pulse opens the key 8 when the negative half-wave voltage is applied, therefore the capacitor is almost instantly recharged to a voltage corresponding to the amplitude of the negative half wave. As a result, a rectangular voltage with a duty cycle of two, with a large amplitude, is formed at the output of the storage element 9, which then goes to the input of the oscillating element in the input voltage of the positive feedback and generates an increase in the oscillations. Almost one - two periods of oscillations increase to a stationary sign of ki. The total voltage, effective at the time of unlocking the key, is reduced. The increase in oscillation ceases. In the stationary mode, the amplitude of the sinusoidal voltage is equal to the amplitude of the rectangular duty cycle voltage two, provided that the transmission coefficients at the inputs of the adder are equal. Therefore, when the key is unlocked, the storage capacitor acts on a voltage equal to zero, and the amplitude of the rectangular voltage at its output is zero, i.e. the rectangular voltage does not enter the oscillatory link in the stationary mode, therefore, the nonlinear distortions of the output sinusoidal voltage are practically absent.
Если в момент коммутации частоты возникнет возмущение колебаний, которое приведет к увеличению амплитуды синусоидального напр жени , то фаза колебаний на выходе запоминающего элемента изменитс и в схеме начнет действовать отрицательна обратна св зь, котора резко уменьщает амплитуду синусоидальных колебаний до стационарного значени . Так происходит стабилизаци амплитуды колебаний и уменьщение длительности переходных процессов при наличии возмущений, что повышает быстродействие схемы. Фор м у ла изобретени Стабилизатор переменного напр жени , содержащий задающий генератор, выход которого подключен к выходной клемме, к входу усилител -ограничител и к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом усилител -ограничител , отличающийс тем, что, с целью повыщени быстродействи , в него введены формирователь импульсов, элекгронный ключ и запоминающий элемент, причем выход сумматора соединен с первым входом электронного ключа, второй вход которого подключен к выходу формировател импульсов, входом соединенного с основным и дополнительным выходом задающего генератора, при этом выход электронного ключа через запоминающий элемент подключен к входу задающего генератора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3800241,321-45, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР №431497, кл. G 05 F J/44, 1972.If, at the time of frequency switching, a disturbance of oscillations occurs that leads to an increase in the amplitude of the sinusoidal voltage, the oscillation phase at the output of the storage element will change and negative feedback will begin to act in the circuit, which drastically reduces the amplitude of the sinusoidal oscillations to a stationary value. Thus, the amplitude of oscillations is stabilized and the duration of transient processes decreases in the presence of disturbances, which increases the speed of the circuit. Formula of the invention. An alternating voltage stabilizer containing a master oscillator, the output of which is connected to the output terminal, to the input of the amplifier-limiter and to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of the amplifier-limiter, in order to increase speed, a pulse shaper, an electronic key and a storage element are inputted into it, the adder's output being connected to the first input of the electronic key, the second input of which is connected to the output of the pulse shaper, the input to Connected with the main and additional output of the master oscillator, while the output of the electronic key through the storage element is connected to the input of the master oscillator. Sources of information taken into account in the examination 1. US Patent No. 3800241,321-45, 1974. 2. USSR Copyright Certificate No. 431497, cl. G 05 F J / 44, 1972.