SU1108407A1 - Стабилизатор переменного напр жени - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные между входным и выходным выводами трансформатор тока , блок силовых ключей и автотрансформатор , аналого-цифровой преобразователь , входои подключенный к входному выводу, а выходом через регистр соединенный с первой группой входов преобразовател  кодов, элемент определени  момента максимума напр жени , входом соединенный с входным выводом, а выходом - с входом управлени  регистра, выходы преобразовател  кодов через формиЛи -431 ФИ liflj рователь импульсов подключены к управл ющим электродам силовых ключей , причем выход трансформатора тока соединен через элемент определени  момента перехода тока через нуль с управл ющим входом формировател  импульсов, отличающийс тем , что, с целью устранени  неуправл емых переходных процессов при выходе устройства на нормальный режим работы, в него введены узел совпадени , счетчик и элемент начальной установки, причем входы узла совпадени  подключены соответственно к выходу элемента определени  момента максимума напр жени  и к введенному дополнительному /t выходу преобразовател  кодов, а выход узла совпадени  соединен со счетным входом счетчика, вькоды которого подсоединены к второй группе входов преобразовател  кодов, при этом входы сброса счетчика и регистра подключены к выходу элемента начальной установки, вход которого соединен с входным выводом. Svxao 00 г - J L 11 r to B-S i

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах питани  электрорадиоаппаратуры дл -регулировани  и стабилизации переменного напр жени  без искажени  его формы там, где включение питающей сети вызывает переходные процессы на выходах источников вторичного электропитани  и вследствие этого выход из изделий электронной техники в ЭВМ и т.п. Известен стабилизатор переменног . напр жени , содержащий автотрансфор матор с отводами,переключением кото рых по командам измерительного орга на входного напр жени  достигают необходимого коэффициента трансформации , а с ним требуемого напр жени  на выходе автотрансформатора и н нагрузке стабилизатора CIJ. Однако включение стабилизатора сопровождаетс  неуправл емыми переходньии процессами. Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению  вл етс  ус ройство, содержащее автотрансформатор , формирователь импульсов, первьй аналого-цифровой преобразователь, элемент определени  момента перехода тока через нуль, трансформатор тока одним выводом первичной обмотки под ключенньш к входной клемме, вторым к общей шине подсоединени  одних электродов силовых ключей, другие электроды которых, подсоединены к отводам автотрансформатора, а управл ющие электроды св заны с выходами формировател  импульсов, вых трансформатора тока подключен через элемент определени  момента перехода тока через нуль к управл ющему входу формировател  импульсов, содержащему так же элементы определени  момента максимума напр жени  и тока, регист ры кодов амплитуды напр жени  и тока , второй АЦП, преобразователь кодо первый АЦП и элемент определени  мак симума напр жени  входами св заны с сетью, а выходы первого АЦП подключены к входам регистра кода амплитуды напр жени  сети, вход управлени  этого регистра св зан с выходом элемента определени  максимума напр жени , вход второго АЦП и элемента определени  момента максимума тока подключены к..вторичной обмотке трансформатора тока, тогда как вы: ходы первого из них св заны с входами регистра кода амплитуды тока, вход управлени  которого подключен к выходу второго из упом нутых, вы- ходы регистров кодов амплитуд тока и напр жени  через первую и вторую группу входов преобразовател  кодов св заны с информационными входами фомировател  импульсов, один из выводов автотрансформатора св зан с выходной клеммой 2. Однако включение такого устройства сопровождаетс  значительными неуправл емыми переходными процессами , что вызывает переходные процессы на выходах источников вторичного электропитани , вследствие чего возможен выход из стро  компонентов радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретени   вл етс  устранение неуправл емых переходных процессов при вькоде устройства на нормальный режим работы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизатор переменного напр жени , содержащий последовательно включенные между входным и выходным выводами трансформатор тока, блок силовых ключей и автотрансформатор , аналого-цифровой преобразователь , входом подключенный к входному выводу, а выходом через регистр соединенный с первой группой входов преобразовател  кодов, элемент определени  момента максимума напр жени , входом соединенный с входным выводом, а выходом - с входом управлени  регистра, выходы преобразовател  кодов через формирователь -импульсов подключены к управл ющим электродам силовых ключей, причем выход трансформатора тока соединен через элемент определени  момента перехода тока через нуль с управл ющим входом формировател  имггульсов, введены узел совпадени  счетчик и элемент начальной установки , причем входы узла совпадени  подключены соответственно к выходу элемента определени  момента максимума напр жени  и к введенному дополнительному выходу преобразовател  кодов, а выход узла совпадени  соединен со счетным входом счетчика, выходы которого подсоединены к второй группе входов преобразовател  кодов, при этом входы сброса счетчика и регистра подключены к выходу элемента начальной установки, вход

которого соединен с входным выводом

На чертеже показана структурна  схема стабилизатора переменного напр жени  .

Стабилизатор состоит из силового тракта, в состав которого вход т трасформатор тока 1, блок 2 силовых ключей, автотрансформатор 3 с отводами , из канала автоматического регулировани  выходного напр жени  по напр жению сети, в который входи аналого-цифровой преобразователь 4, элемент 5, определени  момента максимума напр жени , регистр 6, из канала управлени  выходом на нормальный режим работы, состо щего из узл 7 совпадени , счетчика 8, элемента начальной установки, из канала управлени  силовыми ключами 2, который замыкает контур автоматического регулировани  и в который вход т преобразователь 10 кодов, формирователь 11 импульсов, элемент 12 опредлени  момента перехода тока через нуль,

Трансформатор тока 1, силовые ключи 2 и автотрансформатор 3 последовательно включены между входом и выходом стабилизатора. Аналогоцифровой преобразователь 4 входом подключен к сети, а выходом через регистр 6 - к первой группе входов преобразовател  10 кодов, выходы которого через формирователь 11 импульсов подсоединены к управл ющим электродам силовых ключей 2. Вторична  обмотка трансформатора тока через элемент 12 определени  момент перехода тока через нуль св зана с управл ющим входом формировател  11 импульсов. Втора  группа входов преобразовател  10 кодов подключена к выходам счетчика 8, вход которого через схему совпадени  7 св зан с выходом элемента 5 определени  момента максимума напр жени  и дополнительным выходом преобразовател  10 кодов. Входы сброса регистра 6 и счетчика 7 подключены через элемент 9 начальной установки к сети.

Стабилизатор работает следующим образом.

При включении сетевого напр жени  в один из его полупериодов происходит зар д всех емкостей схемы элемента 9 начальной установки, на выходе которой по вл етс  короткий положительный импульс, сбрасывающий регистр 6 и счетчик 8 в исходное состо ние. В дальнейшем на выходе элемента 9 начальной установки напр жение равно нулю.

На выходах регистра 6 и счетчика 8 устанавливаютс  нулевые коды, которые воздействуют на входы преобразовател  10 кодов так, что его выходной код запрещает включение силовых ключей 2 и напр жение на выходе автотрансформатора 3 отсутствует.Сигнал с дополнительного выхода преобразовател  10 кодов разрещает

прохождение импульсов через схему совпадени  7 на счетный вход счетчика 8. Состо ние этого разр да определ ет род работы стабилизатора: выход на нормальный режим (когда

0 дополнительньй выход преобразовател  10 кодов разрешает прохождение импульсов через схему совпадени  7); режим стабилизации (когда дополнительный выход преобразовате-.

5 л  10 кодов запрещает прохождение импульсов через схему 7 совпадени ).

В момент максимума сетевого напр жени , который фиксируетс  элементом 5 определени  момента мак0 симума напр жени , выходной код аналого-цифрового преобразовател  . 4 записываетс  в регистр 6. Дополнительный разр д преобразовател  10 кодов разрешает прохождение импульJ сов, соответствующих максимуму сетевого напр жени , на счетньй вход счетчика 8, поэтому его выходной код измен етс . Преобразователь 10 кодов запрограммирован таким обра0 зом, что код включени  силовых

ключей выбираетс  по двум координатам: коду амплитуды сетевого напр жени  и выходному коду счетчика 8. Причем код включени  силовых ключей 5 соответствует такому их состо нию, при котором обеспечиваетс  при данном сетевом напр жении и при определенном количестве полупериодов сетевого напр жени  такой коэффициJQ ент трансформации автотрансформатора 3, чтобы выходное напр жение составило определенную часть от номинального выходного напр жени . Так как в первый момент силовые ключи 2 заперты и ток через первичную

55 обмотку трансформатора тока 1 не протекает, то выходной сигнал элемента 12 определени  момента перехода тока через нуль разрешает включеS ние силовых ключей 2 и, как только на выходах преобразовател  кодов 10 установитс  код включени  силовых ключей 2, происходит их включение, На выходе автотрансформатора 3 по нл етс  необходимое дл  выхода на нормальный режим напр жение, которо отличаетс  от номинального. После достижени  в следующем пол периоде сетевым напр жением максимального значени  новый код, соотве ствующий его значению, с выхода измерительного органа 4 записываетс  в регистр 6 и измен етс  код счетчика 8, соответствующий количеству полупериодов сетевого напр жени  после включени . На выходах преобразовател  10 кодов устанавливаетс  новый код включени  силовых ключей 2, который обеспечивает такой коэффициент трансформации, чтобы выходное напр жение автотрансформатора 3 составл ло определенную часть от номинального напр жени , большуюj чем дл  предьщущего состо ни  счетчика 8. Переключение силовых ключей 2 происходи как только на вход управлени  формировател  импульсов 11 приходит разрешающий сигнал с выхода элемента 12 определени  момента перехода тока через нуль. Включаетс  но ва  комбинаци  силовых ключей 2. 3fот процесс повтор етс  в каждо полупериоде сетевого напр жени , обеспечива  плавное изменение выходного напр жени  на нагрузке неза висимо от колебаний сетевого на7 пр жени , причем с каждым изменением выходного кода счетчика 8 выходное напр жение стабилизатора отличаетс  от номинального все меньше и меньше. После того как код счетчика 8 становитс  равным некоторому заданному количеству полупериодов сетевого напр жени , на дополнительном вькоде преобразовател  10 кодов устанавливаетс  уровень, который запрещает прохождение импульсов через узел 7 совпадени  на счетный вход счетчика В. Преобразователь 10 кодов запрограммирован так, что после запрещени  прохождени  и myльcoв через узел совпадени  7 код включени  силовых ключей 2 определ етс  только кодом амплитуды сетевого напр жени . В дальнейшем состо ние счетчика 8 не измен етс  и не вли ет на выходное напр жение устройства. Схема переходит во второй режим работы - режим стабилизации, в котором его работа не отличаетс  от работы устройства-прототипа. При повторном включении стаби- лизатора или после по влени  пропавшего сетевого напр жени  стабилизатор выходит на нормальный режим так, как описано выше . I Таким образом, изобретение позвол ет устранить неуправл емые переходные процессы при выходе устройства на нормальный режим питаемой нагрузки.

Claims (1)

1. СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные между входным и выходным выводами трансформатор тока, блок силовых ключей и автотрансформатор, аналого-цифровой преобразователь, входом подключенный к входному выводу, а выходом через регистр соединенный с первой группой входов преобразователя кодов, элемент определения момента максимума напряжения, входом соединенный с входным выводом, а выходом - с входом управления регистра, выходы преобразователя кодов через форми- рователь импульсов подключены к управляющим электродам силовых ключей, причем выход трансформатора тока соединен через элемент определения момента перехода тока через нуль с управляющим входом формирователя импульсов, отличающийся тем, что, с целью устранения неуправляемых переходных процессов при выходе устройства на нормальный режим работы, в него введены узел совпадения, счетчик и элемент начальной установки, причем входы узла совпадения подключены соответственно к выходу элемента определения момента максимума напряжения и к введенному дополнительному выходу преобразователя кодов, а выход узла совпадения соединен со счетным входом счетчика, выходы которого подсоединены к второй группе входов преобразователя кодов, при этом входы сброса счетчика и регистра подключены к выходу элемента начальной установки, вход которого соединен с входным выводом.

   1 1108407