SU1539741A1

SU1539741A1 - Устройство дл регулировани переменного напр жени

Info

Publication number: SU1539741A1
Application number: SU884460457A
Authority: SU
Inventors: Виктор Семенович Уманский
Original assignee: Предприятие П/Я А-7162
Priority date: 1988-06-07
Filing date: 1988-06-07
Publication date: 1990-01-30

Abstract

Изобретение относитс к вторичным источникам питани радиоаппаратуры. Целью изобретени вл етс обеспечение защиты при аварийном понижении частоты напр жени питающей сети. Цель достигаетс благодар введению дополнительных выпр мител и блока управлени . Блок управлени выполнен таким образом, что при частоте сети, превышающей наименьшее допустимое значение, он не вли ет на работу устройства. Если частота питающей сети становитс меньше допустимой, блок управлени срабатывает так, что трансформатор 1 и нагрузка 6 обесточиваютс . 2 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано для питания различной радиоэлектронной аппаратуры, размещенной преймущест- $ венно на летательных аппаратах (самолетах, вертолетах и др.) и является усовершенствованием известного устройства по основному авт. св. № 1103212. 10

Цель изобретения - обеспечение защиты при аварийном понижении частоты питающей сети.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема устройства· для 15 регулирования переменного напряжения; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений .

Устройство для регулирования переменного напряжения (фиг. 1) содержит 20 трансформатор 1 ·, первичная обмотка 2 которого имеет М отводов 3.1 - З.М, силовые управляемые ключи 4.1 - 4.М, вторичную обмотку 5, нагрузку 6, основной блок 7 управления и измеритель-25 ный блок 8. Последний содержит М+1 пороговых (измерительных) элементов

9.1 - 9(М+1), например компараторов. Основной блок 7 управления содержит

М логических элементов И-НЕ 10.1 - ₃q

10. И, М логических элементов И 11.1 -

11. М и М логических .элементов НЕ

12.1 - 12.М. Имеются также 2М развязывающих диодов 13.1 - 13.М, вспомогательный источник 14 питания, основной выпрямитель 15, дополнительные управляемые ключи 16.1 - 16.М и входные выводы 17 и 18,

В устройство введены также дополнительный выпрямитель 19 без фильтра, дополнительный блок 20 управления,. содержащий генератор 21 прямоугольных импульсов, счетчик 22 импульсов, интегрирующая 23 и дифференцирующая 24 цепи,, инвертор 25 полярности импульсов, RS-триггер 26, пиковый детектор 27, компаратор 28, источник 29 опорного напряжения, ключевой транзистор 30, дополнительные логический элемент НЕ 31 и логический элемент И 32 и два диода 33 и 34.

Логические элементы И 11.1 - 11.М в основном блоке 7 управления снабжены четвертыми входами, а катоды диодов 33 и 34 соединены между собой и $$ подключены к коллектору транзистора 30. Его эмиттер соединен с отрицатель’ ным полюсом источника 29 опорного напряжения, а база подключена к выходу инвертора 25 полярности и к R-входу сброса счетчика 22. Вход инвертора 25 соединен с выходом дифференцирующей цепи 24, вход которой соединен с входом интегрирующей цепи 23, с выходом генератора 21 прямоугольных импульсов, входом разрешения счета счетчика 22, а также с первым входом логического элемента И 32, второй вход которого соединен с выходом счетчика 22 и с входом пикового детектора 27. При этом выход интегрирующей цепи 23 соединен с анодом диода 33 и с неинвертирующим входом компаратора 28, инвертирующий вход которого соединен с положительным полюсом источника 29. Выход пикового детектора.27 соединен непосредственно с анодом диода 34 и через логический элемент НЕ 31 - с входом стробирования компаратора 28. Выход последнего соединен с R-входом RS-триггера 26, S-вход’которого соединен с выходом логического элементна И 32 о Выход триггера 26 подключен к соединенным между собой четвертым входам логических элементов И 11.1 11. И в блоке 7. Информационный вход счетчика 22 соединен с выходом выпрямителя 19, вход которого подключен к входным выводам⁴! 7 и 18,

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом. о

При подаче переменного напряжения питания на входные выводы 17 и 18 и выпрямитель 19 без фильтра на выходе последнего образуется последовательность импульсов Е₎₉ с частотой, равной или вдвое больней частоты сети, в зависимости от вида выпрямителя одно- или двухполупериодного (фиг. 2а). Эти -импульсы поступают на С-вход счет чика 22.

В генераторе 21 вырабатывается прямоугольный импульс Е^₍ с калиброванной длительностью = (2^п - 1), Т₎₉ = const, где η - число двоичных разрядов счета, . Т₁₉ - период следования импульсов Е₍₉ (фиг. 2 а,б). Число η определяет требуемую погрешность. Так, при η = 5 можно.получить погрешность около 3% (единица младшего разряда). Импульс Е₂₁ подается на СЕ-вход разрешения счета счетчика 22.

Если частота сети не ниже заданного минимально допустимого значения F_MUH, то к концу интервала времени Т_2< в счетчике 22 вырабатывается импульс E_zZ., поступающий на первый вход логического элемента И 32, на его второй вход подается калиброванный импульс Е_2< (фиг. 2 б,е), поэтому на выходе элемента И 32 появляется одновременно с импульсом Е₂₂. импульс Ej₂ , который поступает на S-вход триггера 26 (фиг. 2е). Триггер этим импульсом удерживается в состоянии, когда на его неинвертирующем выходе существует’напряжение Е₂£ лог. Г* (фиг. 2к). Это напряжение поступает на введенные четвертые входы логических элементов И 11.1 - 1Ϊ.Μ в блоке 7. Таким образом, при частоте сети, превышающей наименьшее допустимое значение, дополнительный блок 20 не влияет на работу основного блока 7 управления и всего устройства регулирования. 20

Импульс Е₂₂ от выхода счетчика 22 поступает на вход пикового детектора 27, на его выходе появляется положительный перепад напряжения Ε₂γ (фиг. 2ж), который поступает на вход 25 логического элемента НЕ 31. В момент появления напряжения Е₂₇ напряжение Е_3< на выходе элемента НЕ 31 спадает от уровня лог. ”1 до уровня лог. 0 (фиг. 2з). Напряжение Е₃₁ поступает 30 на вход стробирования компаратора 28. Поэтому компаратор запирается на все время существования импульса Е₃₁ , независимо от величин напряжений на его информационных входах выходное напряжение Е_ге компаратора 21 равно нулю. ^5

Одновременно импульс Е₂₄ поступает на входы дифференцирующей’ 24 и интегрирующей 25 цепочек, на их выходах по—, являются соответственно пара разнополярных импульсов Е_г4 (фиг. 2г) и пилообразный импульс Е₂₃ (фиг. 2в). Отрицательный импульс Е₂₃ , совпадающий во времени с моментом окончания импульса Е₂₁ , поступает на инвертор 25 полярности, на его выходе появляется положительный импульс Е₂₅ (фиг. 2д), который поступает на R-вход сброса счетчика 22 и обнуляет его. Одновременно импульсом E₂s отпирается транзистор 30, благодаря чему через диод 33 разряжается конденсатор в интегрирующей цепи 23 и пилообразное напряжение обращается в нуль (фиг. 2 в,д). Одновременно через диОД 34 и транзистор 30 происходит разряд конденсатора в пиковом детекторе 27, благодаря чему напряжение Е₂₇ обращается в нуль, а напряжение на выходе элемента ЛЕ 31 вновь возвращается к уровню лог. 1 (фиг. 2 ж,з).

Пилообразный импульс Е_гз поступает на неинвертирующий вход компаратора 28, где сравнивается с опорным напряжением Е₂<? , поступающим от источника 29 на инвертирующий вход компаратора 28. В момент Т_2а равенства этих напряжений, который выбирается близким к моменту Т_7< окончания импульса Е₂, калиброванной длительности, в компараторе 28 вырабатывается положительный импульс Е₂₃ (фиг. 2и, штриховые линии). Однако в это время напряжение Е₃< на входе стробирования компаратора 28 имеет уровень лог. 0. Этим обеспечивается запирание компаратора во всех случаях, когда частота питающей сети превышает минимальное допустимое значение 1^ . Поэтому импульс

Е₂₃ в этих условиях не поступает на выход компаратора и на R-вход сброса триггера 26. Триггер, таким образом, сохраняет напряжение Е₂₆ лог. 1.

Если частота питающей сети становится меньше минимально допустимого значения F_M(3H (например, из-за аварийного снижения числа оборотов бортового турбогенератора), то на выходе счетчика 22 за время Т₂₂ существования импульса Е₂₁ импульс Е₂₂ появиться не может. Импульс Е₃₂ на выходе элемента И 32 в этих условиях отсутствует. Напряжение Е_2? на выходе пикового детектора 27 остается равным нулю, а напряжение Е₃₄ на выходе логического элемента НЕ 31 остается на уровне лог. 1 ( фиг. 2 з, горизонтальная штриховая линия). Таким образом, компаратор 28 остается открытым. В момент Т_г8 равенства пилообразного напряжения Е₂₁ и опорного напряжения Е_2с> формируется импульс Е₂₈ , который в этих условиях проходит на выход компаратора 28 и далее на R-вход сброса триггера 26 (фиг. 2 в,з,и). В результате происходит обнуление неинвертирующего выхода триггера, его выходное напряжение Ε_2έ> , поступающее на четвертые входы всех элементов И 11. 1 11.М, обращается в нуль (фиг. 2и, Штриховые линии). В результате все элементы И 11.1 - 11.М запираются, а все силовые ключи 4.1 - 4.М и ключи

16.1 - 16.М переходят в разомкнутое состояние. Трансформатор 1 и нагрузка 6 оказываются обесточенными. Этим до-’ стигается их защита при аварийном поΊ нижении частоты напряжения питающей сети. .

Электропитание основного 7 и до- i полнительного 20 блоков управления должно осуществляться от специального источника, рассчитанного на работу при резко пониженной частоте сети. Этим же условиём должны удовлетворять блоки 8, 14, 15, 19 и 29. ' Ю

Положительный.технический эффект от использования предлагаемого устройства состоит в защите трансформа — тора и нагрузки при аварийном понижении частоты /питающей сети. .. 15

Claims

Формула изобретения

Устройство дня регулирования переменного напряжения по авт. св. .20 № 1103212, отличающееся тем, что, с целью обеспечения защиты при аварийном понижении частоты наг пряжения питающей сети, в него введены дополнительный выпрямитель и допол -25 нительный блок управления, состоящий из генератора прямоугольных импульсов, с калиброванной длительностью, счетчика импульсов, интегрирующей и дифференцирующей цепей, инвертора по- 30 лярности импульсов, RS-триггера, пикового детектора, компаратора, источника опорного напряжения, ключевого транзистора, а также дополнительных логических элементов НЕ и И и двух дополнительных диодов, причем логические элементы И в основном блоке управления снабжены четвертыми входами, а катоды дополнительных диодов соединены между собой и подключены к 49 коллектору транзистора, эмиттер ‘которого соединен с отрицательным полюсом источника опорного напряжения, а база подключена к выходу инвертора полярности импульсов и к входу сброса счетчика импульсов, вход интегратора полярности импульсов соединен с выходом дифференцирующей цепи, вход которой соединен с входом интегрирующей цепи, с выходом генератора, прямоугольных импульсов, входом разрешения счета счетчика импульсов, а также с первым входом дополнительного логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом счетчика импульсов и с входом пикового детектора, при этом выход интегрирующей цепи соединен с анодом первого дополнительного диода и с неинвертйрующим входом компарато-: ι ра, инвертирующий вход которого подключен к положительному полюсу источника опорного напряжения, выход пикового детектора соединен непосредственно с анодом второго дополнительного диода и через дополнительный логический элемент НЕ - с входом стробирования компаратора, выход которого соединен с устано.вочным входом RSтриггера, установочный S-вход которого соединен с выходом дополнительного логического элемента И, при этом выход RS-триггера подключен к соединенным между собой четвёртым выходам логических элементов И основного блока управления, а. информационный вход счетчика импульсов соединен с выходом дополнительного выпрямителя, вход которого подключен к входным выводам устройства.