SU734635A1 - Стабилизатор посто нного тока - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, Стабилизатор может быть использован в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известны стабилизаторы постоянного тока [Ч>И . Первый из них содер- ⁵ жит регулирующий элемент и узел управления, снабженный каналом регулирования в функции температуры.

Второй стабилизатор, являющийся на— иболее близким техническим решением к изобретению, содержит силовой трансформатор, входом соединенный с входными выводами, а выходом - с исполнительным органом, выход которого соединен ₁₅ с входом LC-фильтра, причем один из выходов LC-фильтра подключен к первому выходному выводу непосредственно, а другой - через датчик тока, выходом подключенный к первому входу органа эд регулирования, второй вход которого подключен к. выходу задатчика тока, а третий - к выходу датчика температуры, входом связанного с элементами стаби— лизатора с термозависимым сопротивлением, первый и второй выходы органа регулирования подключены' к соответствующим первому и второму входам узла суммирования, к третьему входу которого подключен выход датчика напряжения, входом соединенного с выходными .выводами, выход узла суммирования подключен к первому входу узла управления, два других входа которого соединены с входными выводами, а выход - с управляющим входом исполнительного органа. Недостатком известных стабилизаторов являются большие погрешности регулирования, обусловленные регулированием выходного сигнала задатчика тока.

Целью изобретения является увеличение точности регулирования.

Цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного тока орган регулирования выполнен в виде узла с нелинейной регулировкой разности коэффициентов передачи тока и его заданного значения. Кроме того, в качестве датчика темпера3 734635 туры может быть использовано сопротивление элемента с термозависимым сопротивлением, к выводам которого через фильтр низкой частоты подключен блок деления напряжения на ток.

Ба фиг. 1 и 2 показана схема стабилизатора постоянного тока, варианты.

Силовая цепь стабилизатора состоит из датчика тока 1, нагрузки 2, исполнительного органа 3, содержащего включенный во вторичную обмотку трансформатора 4 тиристорный преобразователь, и LCфипьтра — дросселя 5 и конденсатора 6, Исполнительный орган управляется узлом управления 7, основным элементом которого служит система импульсно-фазового управления, использующая в качестве развертки сдвинутую на 0,51Г неста— билизированную по амплитуде сетевую синусоиду 50 Гц. Импульсы управления тиристорами преобразователя формируются в моменты равенства напряжений развертки и узла суммирования 8, суммирующего выходные сигналы с органа регулирования 9 и датчика 10 напряжения. На первый и второй входы органа регулирования поданы напряжения Up и с выходов датчика 1 и задатчика тока 11. Орган регулирования обладает для напряжений и коэффициентами передачи К и Κθ и позволяет автоматизировать операцию регулирования соотношения этих коэффициентов в зависимости от температуры.

' На вход датчика ентом. передачи И_н нагрузки 2 суммирования 8 пропорциональное сумме К LL -пи_н.

Орган регулирования 9, на первые два входа которого поданы напряжения U 1)₀ , имеет еще один вход, соединенный с ^выходом: датчика температуры 12 (фиг. 1) обмотки дросселя 5. Совместно с этим датчиком орган регулирования автоматически регулирует соотношение коэффициентов и К_о так, чтобы независимо от температуры обмотки дросселя разность К 2) “К о ^осталась пропорциональной сопротивлению этой обмотки.

На фиг, 2 датчиком температуры обмотки дросселя 5 служит сопротивление самой обмотки дросселя, напряжение на которой через фильтр низкой частоты 13 подано на блок деления 14.

Особенность работы стабилизатора, изображенного на фиг. 1, заключается том, что благодаря неравенству Кд >

напряжения с коэффициИ подано напряжение так, что на выходе узла образуется напряжение, -к_ои_о в

К_о выходное· напряжение узла суммирования 8, являющееся суммой - K_OU_O -

-· П Ufl , при изменении заданного ' значения U-?, , которое происходит, например, за счет регулируемого программного задатчика тока, изменяется на большую величину, чем при изменении U_o . В связи с этим больше, чем это имело бы место при К. = К _о , изменяется длительность открытого состояния тиристоров исполнительного органа 4 и, так следствие, ток через них. Благодаря этому может быть существенно уменьшена погрешность стабилизации тока, изменяемого (регулируемого) с помощью задатчика. Третий канал обеспечивает минимизацию этой погрешности, близкой, как известно, к разности Щ - 1!_о , от изменений напряжения на нагрузке 2 независимо от того, какой из причин они вызваны — изменениями ЭДС Е^ или сопротивления нагрузки.

Однако даже при точной нагрузке погрешность стабилизации зависит от изменения сопротивления тех участков силовой цепи, падение напряжения на которых не входит в . К таким участкам относятся прежде всего дроссель 5 и трансформатор 4, особенно если температурный коэффициент сопротивления их обмоток высок, что имеет место в тех случаях, когда провод обмоток медный. Если же разность - К_о коэффициентов передачи U 3 и U_o изменяется синфазно с изменением этого сопротивления, можно уменьшить его влияние на погрешность стабилизации.

Так как наиболее заметные изменения сопротивления обмоток обусловлены их температурой, которая существенно зависит от величины стабилизируемого тока, пропорционального изменяемому (регулируемому) в широком диапазоне с помощью задатчика тока 11 напряжению 1Ц , то датчик температуры 12 обмотки дросселя 5 осуществляет с помощью органа регулирования 9 изменение соотношения К и К ₀ , необходимое для минимизации погрешности регулируемого стабилизатора.

Claims (2)

1. Изобретение откосктс  к электротехнике . Стабилизатор может быть исполь эован в цеп х питани  различной радиотехнической аппаратуры. Известны стабилизаторы посто нного тока . Первый из них соде{ жит регулирующий элемент и узел управлени , снабженный каналом регулировани  в функции температуры. Второй стабилизатор,  вл ющийс  наиболее близким техническим рещением к изобретению, содержит силовой трансформатор , входом соединенный с входными выводами, а выходом - с исполнительным органом, выход которого соединен с входом LC-фильтра, причем один из выходов иС-фильтра подключен к первому выходному выводу непосредственно, а другой - через датчик тока, выходом подключенный к первому входу органа регулировани , второй вход которого подключен к. выходу задатчика тока, а третий - к выходу датчика температуры, входом св занного с элементами стаби- лизатора с термозависимым сопротивлением , первый и второй выходы органа регулировани  подключены к соответствующим первому и второму входам узла суммировани , к третьему входу которого подключен выход датчика напр жени , входом соединенного с выходными .выводами , выход узла суммировани  подключен к первому входу узла управлени , два других входа которого соединены с входными выводами, а выход - с управл ющим входом исполнительного органа. Недостатком известных стабилизаторов  вл ютс  бопьщие погрешности регулировани , обусловленные регулированием выходного сигнала задатчика тока. Целью изобретени   вл етс  увеличение точности регулировани . Цель достигаетс  тем, что в стабилизаторе посто нного тока орган регулировани  вьшолнен в ввде узла с нелинейной регулировкой разности коэффициентов передачи тока и его заданного значени . Кроме того, в качестве датчика температуры может быть использовано сопротивление элемента с термозависимым сопро- гивлением, к выводам которого через фильтр низкой частоты подключен блок делени  напр жени  на ток. На фиг. 1 и 2 показана схема стаби- лизатора посто нного тока, вариакты. Силова  цепь стабилизатора состоит из датчика тока 1, нагрузки 2, исполнительного органа 3, содери ащего включенный во вторичную обмотку трансформатора 4 тиристорный преобразователь, и ЬС- фильтра - дроссел  5 и конденсатора 6, Исполнительный орган управл етс  уэлом управлени  7, основным элементом которого служит система импульсно-фазового управлени , использующа  в качест ве развертки сдвинутую на 0,5tr неста- билизированнуто по амплитуде сетевую синусоиду 5О Гц. Импульсы управлени  тиристорами преобразовател  формируютс  в моменты равенства напр жений развертк и узла суммировани  8, суммирующего выходные сигналы с органа регулировани  9 датчика 10 напр жени . На первый и второ входы органа регулировани  поданы на-™ пр жени  UQ и и а С ВЫХОДОВ даТЧИ- ка 1 и задатчика тока 11. Орган регулировани  обладает дл  напр жений U- и UQ коэффициентами передачи К„ и К « позвол ет автоматизировать операцию .регулировани  соотношени  этих коэффициентов в зависимости от температуры. На вход датчика напр жени  с коэффициентом , передачи П подано напр жение Ни нагрузки 2 так, что на выходе узла суммировани  8 образуетс  напр жение, пропорциональное сумме К U-j, -пиц . Орган регулировани  9, на первые два входа которого поданы напр жени  U Уд , имеет еще один вход, соединенный с выходом: датчика температуры 12 (фиг. 1) обмотки дроссел  5. Совместно с этим датчиком орган ре1-улирдвани  автоматически регулирует соотношение коэффициентов К ,j и.К так, чтобы независимо от температуры обмотки дрос сел  разность К а -К Q осталась пропор- циональной сопротивлению этой обмотки. На фиг, 2 датчиком температуры обмотки дроссел  5 служит сопротивление самой обмотки дроссел , напр жение на которой через фильтр низкой частоты 13 подано на блок делени  14. Особенность работы стабилизатора, изображенного на фиг. 1, заключаетс  в том, что благодар  неравенству К К выходное- напр жение узла суммировани  8,  вл ющеес  суммой K,,Ui - KpUo -- И Uj , при изменении заданного зтшчени  Ua I которое происходит, например , за счет регулируемого программного задатчика тока, измен етс  на большую величину, чем при изменении UQ В св зи с этим больше, чем это имело бы место при К л К Q , измен етс  длительность открытого состо ни  тиристоров исполнительного органа 4 и, так следствие, ток через них. Благодар  этому быть существенно уменьшена погрешность стабилизации тока, измен емогр (регулируемого) с задатчика . Третий канал обеспечивает минимизацию этой погрешности, близкой, как известно, к разности U-, - UQ , от иэмененкй напр жени  на нагрузке 2 независимо от тогчэ, какой из причин они выэваны - изменени ми ЭДС Ей или сопротивлени  нагрузки, Однако даже при точной нагрузке погрешность стабилизации зависит от иэменени  сопротивлени  тех участков силовой цепи, падение наар  сени  на которых не входит в Уц . К теким участкам относ тс  прежде всего дроссель 5 и тpaнcфbpvIaтop 4, особенно если температурный коэффициент сопротивлени  их ODMOTOK вьюок, что имеет место в тех случа х, когда провод обмоток медный. Если же разность К - К коэффициентов передачи U и UQ измен етс  синфазно с изменением этого сопротивлени , можно уменьшить его вли ние на погрешность стабилизации. Так как наиболее заметные изменени  сопротивлени  обмоток обусловлены их температурой, котора  существенно зависит от величины стабилизируемого тока, пропорционального измен емому (регулируемому) в широком диапазоне с помощью задатчика тока 11 напр жению и , то датчик температуры 12 о&мотки дроссел  5 осуществл ет с помощью органа регулировани  9 изменение соотношени  К и К д , необходимое дл  минимизации погрещности регулируе- мого стабилизатора. Формула изобретени  1.Стабилизатор посто нного тока, содержащий силовой трансформатор, входом соединенный с входными выводаМИ| а выходом - с исполнительным органом, выход которого соединен с входом фипьтpa , включающего дроссель, причем один из выходов фильтра подключен к первом выходному выводу непосредственно, а другой - через датчик тока, выход кото рого подключен к первому входу органа регулировани , второй вход которого подключен к выходу задатчика тока, а третий - к выходу датчика температуры -вхбц которого св зан с элементами ста- -билизатора с термозависимым сопротивлением , первый и второй выходы органа регулировани  подключены к соответству щим первому и второму входам узла сум мировани , к третьему входу которого подключен выход датчика напр жени , входом соединенного с выходными выводами , выход узла суммировани  ПОДКПЕО- чен к входу узла управлени , выход которого соединен с управл ющим входом исполнительного органа, отличаю щийс  тем, что, с целью увеличе- ни  точности регулировани , орган регулировани  вьшолнен в виде узла с нелинейной регулировкой разности коэффициентов передачи тока и его заданного значени . 2. Стабилизатор по п. 1, отличающийс  тем, что , с целью уменьшени  инерционности регулировани , в качестве датчика температуры использо вано сопротивление элемента с TepNioaaBiiсимым сопротивлением, к выводам которого через фильтр низкой частоты подключен блок делени  напр жени  на ток. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 448453, кл. G О5 F 1/58, 1971.
2. 2.Патент CUIA № 3931566, кл. 323-4, 1976,