SU1427350A1 - Стабилизатор переменного напр жени - Google Patents

Description

(21)Д172510/2А-07

(22)30.12.86

(46) 30.09,88. Бюл. № 36

(71)Андроповский авиационный технологический институт

(72)В.В.Юдин, Б.Б. Малков и А.И.Фавстов

(53)621.316.722.1 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 628475, кл. G 05 F 1/20, 1,978.

Авторское свидетельство СССР № 976432, кл. G 05 F 1/20, 1981.

(54)СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

(57)Изобретение относитс  к вторичным источникам питани  радиоаппаратуры . Целью изобретени   вл етс  увеличение быстродействи  и повышение точности стабилизации. Выходное напр жение стабилизатора, прошедшее ком-

паратор 11, разрешает счет импульсов мультивибратора 14 счетчиком 13 импульсов . Число накопленньпс импульсов сравниваетс  узлами 15 и 16 сравнени  со значени ми, соответствующими нижнему и верхнему пределам стабилизации . Полученные сигналы записываютс  в регистр 19 с одновременным обнулением счетчика 13. С выхода регистра 19 импульсы поступают через конъюнкторы 6 и 7 на входы реверсивного счетчика 2. Регулирующий орган 1, управл емый сигналом с реверсивного счетчика 2 измен ет свой ко- .эффициент передачи и устанавливает выходное напр жение на заданный уровень . Амплитуда выходного напр жени  измер етс  и корре1:тируетс  каждые полпериода выходного напр жени . 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

(Q

сл

Чбьп

иын

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в системах электропитани  радиоэлектронной и вычислительной аппаратуры.

Цель изобретени  - увеличение быстродействи  и повышение точности стабилизации,

На фиг.1 дана схема стабилизатора переменного напр жени ; на фиг.2 .- диаграммы, по сн ющие работу стабилизатора переменного напр жени .

Стабилизатор переменного напр жени  (фиг.1) содержит регулирующий орган дискретного действи  1, реверсивный счетчик 2, первый и второй дешифраторы 3 и 4, усилители управлени  5, первый и второй коньюнкторы 6 и 7, датчик тока 8, формирователь импульсов синхронизации 9, вьшр ми- тель 10, компаратор 11, источник опорного напр жени  12, счетчик импульсов 13, задающий генератор на мультивибраторе 14, перва  и втора  схемы сравнени  15 и 16, первый и второй задатчики кодов 17 и 18, регистр 19.

Регулирующий орган 1 включен между входными и выходньп ш выводами стабилизатора переменного напр жени . Реверсивный счетчик 2 выходами подключен к входам первого и второго дешифраторов 3 и 4 и усилители управлени  5, З силители управлени  5 выходами соединены соуправл ющими входами регулирующего органа дискретного действи . Выход первого дешифратора 3 соединен с первым входом первого коньюнктора6, выход вто14273502

коньюнкторами 6 и 7, а входы с выходами схем сравнени  15 и 16. Синхронизирующий вход регистра 19 и вход установки счетчика импульсов 13 подключены к выходу компаратора 11.

Стабилизатор переменного напр жени  работает следующим образом.

Сетевое синусоидальное напр жение 10 в подаетс  на входные выводы устройства и без искажений формы передаетс  регулирующим органом 1 на его выход. После выпр мител  10 (фиг,2а) оно сравниваетс  компаратором 11 с

5 опорным напр жением U источника 12. Сигнал компаратора 11 (фиг.2б) разрешает счет импульсов мультивибратора 14 .(фиг.2в) счетчиком импульсов 13 (фиг.2г). Тисло накопленных счетчиков

2Q 13 импульсов N сравниваетс  узлами сравнени  15 и 16 с установленными задатчиками кодов 17 и 18 значени ми N , и М;, которые соответствуют нижнему и верхнему пределам стабилиза25 ции выходного напр жени . Узлом сравнени  15 формируетс  функци  N,N (фиг.2д), а узлом 16 функци 

(фиг.2е). Эти сигналы по фронту импульса компаратора 11 записываютс  в 30 регистр 19 (фпг.2ж,з) с одновременным обнулением значени  счетчика 13. В зависимости от состо ни  регистра 19 импульсы с формировател  9, соответ35

ствующие моментам перехода входного О

тока через U, поступают через коньюнкторы 6 и 7 на входы реверсивного счетчика 2 (фиг.2и,к). Регулирующий орган 1, управл емый от реверсивного счетчика 2, измен ет свой коэф- рого дешифратора 4 соединен с входом 40 фициент передачи и устанавливает вы- второго коньюнктора 7. Датчик тока В ходное напр жение-стабилизатора на

включен между одним из входных выводов и регулирующим органом дискретного действи  1, а выходом через формирователь импульсов синхронизации 9 с коньюнкторами 6 и 7. Выпр митель 10 входом соединен с выходными выводами стабилизатора напр жени . Компаратор 11 инвертирующим входом подключен к выходу выпр мител  10, а неинвертирующим входом - к источнику опорного напр жени  12. Счетчик импульсов 13 счетным входом соединен с мультивибратором 14, выходы счетчика 13 соединены с одной частью входов схем срав- зации действующего значени  выходного

нени  15 и 16. Друга  часть входов схем сравнени  15 и 16 подключена соответственно к задатчикам кодов 17 и 18. Выходы регистра соединены с

напр жени  выполн ет возведение в квадрат измер емого напр жени  и последующее его интегрирование. Реализаци  этих фун кций в стабилиза 5 опорным напр жением U источника 12. Сигнал компаратора 11 (фиг.2б) разрешает счет импульсов мультивибратора 14 .(фиг.2в) счетчиком импульсов 13 (фиг.2г). Тисло накопленных счетчиков

2Q 13 импульсов N сравниваетс  узлами сравнени  15 и 16 с установленными задатчиками кодов 17 и 18 значени ми N , и М;, которые соответствуют нижнему и верхнему пределам стабилиза25 ции выходного напр жени . Узлом сравнени  15 формируетс  функци  N,N (фиг.2д), а узлом 16 функци 

(фиг.2е). Эти сигналы по фронту импульса компаратора 11 записываютс  в 30 регистр 19 (фпг.2ж,з) с одновременным обнулением значени  счетчика 13. В зависимости от состо ни  регистра 19 импульсы с формировател  9, соответ

ствующие моментам перехода входного О

тока через U, поступают через конь юнкторы 6 и 7 на входы реверсивного счетчика 2 (фиг.2и,к). Регулирующий орган 1, управл емый от реверсив ного счетчика 2, измен ет свой коэф- фициент передачи и устанавливает вы- ходное напр жение-стабилизатора на

задачный уровень.

Быстродействие предложенного стабилизатора превышает быстродействие устройства, описанного в прототипе, поскольку при одинаковой высокой точности после дний  вл етс  инерционным из-за невысокого быстродействи  измерительного органа. В предложенном устройстве величина амплитуды выходного напр жени  измер етс  и корректируетс  каждые полпериода выходного напр жени .

Измерительный орган при стабилинапр жени  выполн ет возведение в квадрат измер емого напр жени  и последующее его интегрирование. Реализаци  этих фун кций в стабилизаторах во многом определ ет их точность , быстродействие и сложность.

В предлагаемом стабилизаторе измерение действующего значени  напр - жеии  замен етс  измерением угла if при котором мгновенное значение напр жени  превышает заданный пороговый уровень и (фиг.2а). В этом случае при номинальном значении выходного напр жени  U, выполн етс  следующее равенство:

UHOM 2Kt,

(1)

где К - некоторый посто нный коэффициент преобразовани . В/рад. Измерение угла ср производитс  его пересчетом в число импульсов N цифровой схемой

N .EM

ТГ F,.

(2)

где tp - угол в радианахJ

F, - частота мультивибратора 25

FC - частота питающей сети. Из фиг.2а дл  угла су

(f arccos (----) Ui

.(3)

ном

и с учетом (1)

Un

и„„„. 2К arccos.C----) . (4)

ином

Дл  повышени  точности выражени  (4) в диапазоне стабилизируемьпс значений выходного напр жени , наход т значение U, при котором выполн етс  равенство производных его частей

2K Ur

71Г71Ш1л7-U2

п UHOM

(5)

Дл  величины К из (4) UHOM

к

2.arccos()

UHOAA

Подставл   (6) в (5), получают

. Un

C.-l- VTT Htiqy , (7)

Jl -(. arccos( 55

N UHOMи„ом ЭЭ

Реша  (7) относительно, наход т

UHOM

и, 0,6521и„,„; К 0,5811-и„, В/рад, мер емо

Измер емое действующее значение напг р жени  и

, UhoM

3 - i

с учетом этого дп  числа импульсов

N Zi.:i -Уl о 3874- SiJ - - тг . 9V u,Jo/4

FC- U- 2К

FC UHOM

15

20

25

30

40

45

50

55

ЭЭ

Задава сь конкретными значени ми F,,, FJ, , УНОМ определ ют требуемые пороговые уровни N,, N и их кодовые эквиваленты задатчиков кодов.

Ф о р мула изобретени 

Claims (1)

1.Стабилизатор переменного напр жени , содержащий регулирующий орган дискретного действи , включенный менду входными и выходными вьгоодами, реверсивньш счетчик, выходами соеди- ненньй с первым и вторым дешифраторами и через усилители управлени  - с управл ющими входами регулирующего органа дискретного действи , а входами - с выходами первого и второго конъюнкторов, первые входы которых соединены с выходами первого и второго дешифраторов соответственно, выпр митель, вход которого соединен

с выходными выводами, два узла сравнени  с разными пороговыми уровн ми и задающий генератор, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  быстродействи  и повьш ени  точности стабилизации, в него введены регистр, счетчик импульсов и компаратор с источником опорного напр жени , а узлы сравнени  выполнены с задатчикамй кодов, причем выход выпр мител  соединен с инвертирующим входом кооператора, выход которого подключен к синхронизирующему входу регистра и входу установки в О счетчика импульсов, вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход - к входам узлов сравнени , вьпсоды которых через регистр соединены соответственно с первым и вторым конъюнкторами.

2,Стабилизатор по п.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что в него введен датчик тока, включенный в од51Д273506

ну из силовых шин, и формирователь 3. Стабилизатор по пп.1 и 2, о тимпульсов синхронизации, входом соединенный с выходом датчика тока, а выходом - с соответствующими входами первого и второго конъюнкторов.

л и чающийс  тем, что уровень опорного напр жени  равен 0,6521 от амплитуды номинального выходного нап4 р жени .