SU845260A1 - Астатический регул тор-стабилиза-TOP пОСТО ННОгО НАпР жЕНи - Google Patents

Description

Изобретениеотноситс  к преобразовательной технрже и может найтн примеиеипе,.в частности, в автономных электроэнергетических систейах посто нного тока.

Известны устройства аналогичного назначени , используемые дл  ре1улировани  или стабилизации выход иого напр жени  методом тиротно-импульсной модул ции L3 23.

Эти регул торы содержат два канала - задающий (или ведущий) и ведомый , а формирование широтно-модулироватюго сигнала и, следовательно , регулирование вьгходного напр жен 1  осуществл етс  фазосдвигающим устройством, что неизбежно приводит к по влению статической ошибки в системе регулировани .

Известны также астатические преобразовател с ШИМ, у которых частота коммутащ и выходного напр жени  равна удвоенной частоте задающего генератора, однако это не приводит к существенному улучшению динамических показателей качества при прежнем уровне пульсаций в выходном напр жении, а при установке двухзвенного фильтра, второе звено которого находитс  вне контура обратной св зи, тер ютс  достоинства систеN bi как астатической.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению  вл етс  полупроводниковый преобразователь посто нного напр жени  с астатическим регулированием напр жени , содержащий ведущий и ведомый каналы, причем, ведущий (задающий) генера тор питаетс  стабилизированным напр же-нием , а ведомый генератор выходным напр жением преобразовател  З. Прицип работы устройства исключает по влеьше статистической ошибки, а стабильность его выходного напр жени  определ етс  стабильностью напр же ни  питающего задающий генератор ведущего канала.

Однако это устройство имеет р д существенных недостатков.

Во-первых, частота пульсаций на , выходе преобразовател  равна частоте задающего генератора, вследствие чегоамплитуда пульсаций напр жени  на выходе даже при условии установки фильтра делают его. непригодным дл  питани  р да потребителей; вовторых , увеличение посто нной времени фильтра с целью обеспечени  допустимого уровн  пульсаций выходного напр жени  приводит к резкому снижению динамических показателей качества (перерегулированию, колебательности и т.д.) преобразовател , как системы регулировани , и даже к потере устойчивости; в третьих, ограниченный диапазон регулировани  выходного напр жени , в четвертых регул торы с ШИМ  вл ютс  существенно-нелинейными , поэтому при расширении диапазона регулировани  вы- . ходного напр жени  динамические показатели качества также сильно отличаютс .

Цель изобретени  - улучшение динамических показателей качества при обеспечении заданного уровн  пулсаций на выходе регул тора во всем диапазоне напр жений.Достигаетс  это тем, что в астатический регул тор-стабилизатор посто нного напр жени , содержащий задающий и ведомый генераторы, выходы которых присоединены к входам соответствующих усилителей мощности , а выходы усилителей мощности объединены и подключены к входу выходного фильтраJдополнительно введены два сумматора, масштабирующий усилитель посто нного тока, функциональньй преобразователь и звено с регулируемьм коэффициентом усилени , причем выход регул тора соединен с входами масштабирующего усилител  посто нного тока и функционального преобразовател , выход масштабирующего усилител  посто нного тока соединен с инверсным входом первого сумматора, выход первого сумматора соединен с входом звена с регулируемым коэффициентом усилени , а его выход с пр мым входом второго сумматора, второй пр мой вход которого соединен с источником опорного напр жени  н с управл ющим вхо ,дом задающего генератора, выход втоiporo сумматора соединен с управл юп (им входом ведомого генератора, второй вход функционального преобразовател  соединен с соответствующей клеммой первичного источника питани , а выход функционального преобразовател  соединен с управл ющим входом звена с регулирующим коэффициентом усилени .

На чертеже представлена блок-схема данного устройства.

Астатический регул тор-стабилизатор посто нного напр жени  состоит из первого сумматора 1, на пр мой

вход которого подаетс  управл ющее воздействие, а его выход соединен с йходом звена с регулируемым коэффициентом -усилени  2, вход которого соединен с пр мым входом второго сумматора 3. Выход сумматора 3 соединенс управл ющим входом ведомого генератора 4, а его второй пр мой вход соединен с источником опорного напр жени  и с управл ющим входом- задающего генератора 5. Выход генератора 4 соединен с входом усилител мощности 6, а выход генератора 5 - с входом усилител  г.ощности 7. Выходы усилителей мощности объединены и

подключены к входу выходного фильтра 8. Выход регул тора соединен с входом масштабирующего усилител  посто нного тока 9 и одним из входов функционального преобразовател  10.

Выход масштабирующего усилител  посто нного тока 9 соединен с инверсным входом сумматора 1. Второй вход функционального преобразовател  10 соединен с соответствующей клеммой

первичного источника питани  и другими входами усилителей 6 и 7, а его выход - с управл ющим входом звена с регулируемым коэффициентом усилени  2.

Работает устройство следующим образом .

В установившемс  режиме в астатическом регул торе сигнал ошибки на вькоде первого сумматора 1, а также звена с регулируемым коэффициентом усилени  2 равен нулю. При этом напр жение на выходе второго сумматора 3, питающее ведомый генератор 4, равно опорному напр жению Ц

он

Claims (3)

1. питающему задающий генератор 5. При вьшолнении этик генераторов идентичными их равны, а фазовый сдвиг будет посто нным. Суммарное напр жение па выходе усилителей мощности 6 и 7 им.еет ступенчатую форму, а де ствующа  величина его определ етс  сдвигом по фазе между генераторами 4 и 5. Это пульсирующее напр жение сгла живае1тс  фильтром 8 до требуемой ве личины, причем произведение выходно го напр жени - на коэффициент усилени  масштабирующего усилител  посто  ного тока 8 по абсолютной величине равно противоположному по знаку вх ному напр жению регул тора . В переходном .режиме (при управл  ющем воздействии, либо при возмущении со стороны нагрузки) на вь1ходе первого сумматора I по вл етс  сигнал ошибки и через звено с регулиру емым коэффициентом усилени  2 складываетс  во втором сумматоре 3 с опорным напр жением 1. При этом частота ведомого генератора 4 стане отличной от частоты задающего генератора 5, так как мулЁтивибраТор с индуктивной св зью по своей сущности  вл етс  преобразователем напр  жение - частота. При этом дл  задающего генератора 5 и кы, on 5 ДЛЯ ведомого генератора U , следовательно, где Ugr,- напр жение опорного, источника; та приращение напр жени  генератора ведомого канала за счет сигнала ошибки; коэффициент пропорциональности , определ емый параметрами трансформаторов; /,,1 частоты первой гармоники соответствующих генераторов . Изменение частоты ведомого генератора приводит к накоплению во вре мени фазового сдвига Ф между генераторами по зависимости о Таким образом, величина выходного напр жени  регул тора, завис ща  от схемного решени  усилителей мощности 6 и 7, определ етс  сдвигом по фазе , а скорость измене0« ни  выходного напр жени  разностной частотой генераторов 4 и 5ЛСх) . Введением в обратную св зь масштабирующего усилител  посто нного тока 9 с коэс})фициентом К 1 костигаетс  моКд, т.е .коэффициент усилени  разомкнутой системы при приведении ее к единичной обратной св зи уменьшаетс  в ,раз. соответственно возрастают и запасы устойчивости, однако астатизм систем сохран етс , ,(KQj.Uii)dt, а ошибка из-за дрейфа усилител  посто нного тока при коэффициенте 1 пренебрежимо мала. С целью улучшени  динамических показателей качества во всем диапазоне регулировани  выходного напр жени  в устройство введены функциональный преобразователь 10 и звено с ре-, гулируемым коэффициентом усилени . 2. Так как нелинейность определ етс  параметрами схемы усилителей мощности и внешней характеристикой первичного источника питани , то она заранее может быть достаточно точно рассчитана. Функциональный пре- , образователь 10 реализует компенсирующую нелинейность, причем, входными его величинами  вл ютс  выходное напр жение и напр жение первичного источника питани , а выход функционального преобразовател  ГОсоединен с управл ющим входом звена с регулируемым коэффициентом усилени  2. Формула изобретени  Астатический регул тор-стабилизатор посто нного напр жени , содержащий задающий и ведомый генераторы, выходы каждого из которых присоединены к одному из входов соответствующих усилителей мощности, а выходы усилителей мощности объединены и подключены к входу выходного фильтра, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  динамических показателей качества при обеспечении заданного уровн  пульсаций на выходе регул тора во всем диапазоне напр жений , дополнительно введены два сумматора, масштабирующий усилитель посто нного тока, функциональный преобразователь и звено с регулируемым коэффициентом усилени , прием , выход регул тора соединен с

   входами масштабирующего усилител  посто нного тока и одним из входов функционального нреобразовател , выод мйсщтабирующего усилител  посто нного тока соединен с инверсным входом первого сумматора, выход первого сумматора .соединен с вкодом. звена с регулируемым коэффициентом усилени , а его выход с пр мым входом второго сумматора, второй пр мой вход которого соединен с источником опорного напр лсени  и с управл ющим входом задающего генератора, выходВторого сумматора соединен с управл ющим входом ведомого генератора второй-вход функционального

   452608

   Преобразовател  соединен с соответ ствующей клеммой первичного источника питани  и другимз{ входами усилителей мощности, а вьгход функцио- нального преобразовател  соединен с управл ющим входом эвена с регулируемым коэффициентом усилени ,

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 10 1. Авторское свидетельство СССР № 131791,.кл. Н 02 М 7/48, I960,

   «1
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 143889, кл.. Н 02 М 7/А8, 1962. 15
3. 3. Авторское свидетельствоСССР № 199244, кл. Н 02 М 7/48, 1967.