Программируемый стабилизатор напряжения постоянного тока с изменяющейся полярностью Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к регулято рам напряжения постоянного тока. Известен програмируемый стабилиз тор напряжения постоянного.тока с. изменяющейся полярностью, содержащи регистр с устройством управления, цифроаналоговый преобразователь, блок формирования полярности опорно го напряжения, усилитель обратной связи, двухтактный регулирующий эле мент и регулируемые источники посто янного напря1;сения l. Недостатком данного стабилизатор является наличие двух регулируемых источников постоянного напряжения для п.итания нагрузки. Наиболее близким к изобретению п технической сущности является программируемый стабилизатор напряжения постоянного тока- с изменяющейся полярностью, содержащий регистр с уст ройством управления, первый выход к торого подключен к первому входу цифроаналогового преобразователя, а второй выход - к первому входу коммутатора полярности, первый и второй выходы которого соединены с наг рузкой, источник опорного напряжения, выход которого подключен к вто рому входу цифроаналогового преобра зователя , сравнивающе-усилительный элемент, первый вход которого соеди нен с выходом цифроаналогового преобразователя, регулирующий элемент, первый выход которого соединен с вторым входрм коммутатора полярност а первый вход подключен к выходу сравнивающе-усилительного элемента, регулируемый выпрямитель, первый вход которого подключен к сети переменного тока, а выход - к второму входу регулирующего элемента, подключенного своим вторым выходом к второму входу регулируемого выпрямителя, и делитель выходного напряжения 2 . Недостатками известного устройст ва являются низкая надежность и мало быстродействие, так как цепь обратной связи включает контакты электромагнитного реле коммутатора полярности. Целью изобретения является повыше ние надежности и увеличения быстродействия программируемого стабилизатора. Цель достигается тем, что в программируемый стабилизатор напряжения постоянного тока с изменяющейся полярностью, содержащий регистр с устройством управления, первый выход которого подключен к первому входу цифроаналогового преобразователя, а второй выход - к первому входу коммутатора .полярности, первый и второй выходы которого соединены с нагрузкой, источник опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу цифроаналогового преобразователя, сравнивающе-усилительный элемент, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, регулирующий элемент, первый выход которого соединен с вторым входом коммутатора полярности, а первый вход подключен к выходу сравнивающе-усилительного элемента, регулируемый выпрямитель, первый вход которого подключен к сети переменного тока, а выход - к второму входу регулирукщего элемента, подключенного своим вторым выходом к второму входу регулируемого выпрямителя, делитель выходного напряжения, введены усилитель рассогласования и y3ejj выделения абсолютной величины сигнала, причем первый и второй входы делителя выходного напряжения подключены к нагрузке, а первый и второй выходы - к дифференциальному входу усилителя рассогласования, выход которого подключен к входу узла выделения абсолютной величины сигнала, соединенного своим выходом с вторым входом сравнивающе-усилительного элемента, а коммутатор полярности выполнен на транзисторах по мостовой схеме. На чертеже, приведена функциональная, схема программируемого стабилизатора напряжения постоянного тока с изменяющейся полярностью. Стабилизатор содержит регистр с устройством управления 1, первый выход которого подключен к первому входу цифроаналогового преобразователя 2, а второй выход - к первому входу коммутатора полярности 3, выполненного на транзисторах, по мостовой схеме, первый и второй выходы которого соединены с нагрузкой 4 источник опорного напряжения 5, выход которого подключен к второму входу цифроаналогового преобразователя 2, сравнивающе-усилительньй элемент 6, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 2, а второй вход - с выходом выделения абсолютной величины сигнала 7, регулирукхций элемент 8, первый выход которого соединен с вторым входом коммутатора полярности 3, а первый вход подключен к выходу сравнивающе-усилительного элемента б, регулируемый выпрямитель 9, первый вход которого подключен к сети переменного тока, а выход - к второму входу регулирующего элемента 8, подключенного своим вторым выходом к второму входу регулируемого выпрямителя 9, делитель выходного напряжения 10, первый и второй входы которого подключены к нагрузке 4, а первый и второй выходы - к дифференциальному входу усилителя рассогласования. 11, соединенного своим выходом с входом узла выделения абсолютной величины сигнала 7.

Стабилизатор работает следующим образом.

При поступлении на вход регистра с. устройством управления 1 цифрового кода цифроаналоговый преобразователь 2, аналоговый вход которого подключен к источнику опорного напряжения 5, формирует выходное напряжение, поступающее на первый вход сравнивгиоще-усилительного элемента ;б. На второй вход сравнивающе-усилительного элемента б поступает сигнал рассогласования с выхода узла выделения абсолютной величины сигнала 7. Причем изменение в силу каких-либо дестабилизирующих, факторов напряжения на нагрузке 4 приводит к изменению напряжения на выходе делителя напряжения 10. и, соответственно, выходного напряжения усилителя рассогласования 11 и выходного напряжения узла вьщеления абсолютной величины сигнала 1, являющегося сигналом рассогласования. Прч этом сравнивающ усилительный элемент 6 формирует на своем выходе такой управляющий сигШал, что регулирукяций элемент 8, соответственно изменяя свое сопротивление, восстанавливает заданное значение напряжения на нагрузке 4. При этом автоматически компенсируется па-, дение напряжения на элементах коммутатора полярности 3 и цепи присоединения нагрузки.

Регулируемый выпрямитель обеспечивает оптимальный режим работы регулирующего элемента 8.

Коммутатор полярности 3 обеспечи0вает в соответствии с програмлюй изменение полярности напряжения на нагрузке 4. При этом изменяется также полярность напряжения на выходе делителя напряжения 10.и, соответст5венно, полярность выходного напряг жения усилителя рассогласования 11, а полярность напряже.ния на выходе узла выделения абсолютной величины сигнала 7 остается неизменной.

0

По сравнению с известным npejonaгаем й программируемый стабилизатор напряжения постоянного, тдка с изменяющейся полярностью имеет значительно более высокие надежность и быст5родействие за счет введения в цепь обратной связи усилителя рассогласования и узла выделения абсолютной величины сигнала, а также выполнения коммутатора полярности на транзисто0рах по мостовой схеме.

ПРОГРАММИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯ5 СЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ПОЛЯРНОСТЬЮ, содержащий регистр с устройством управления, первый выход которого подключен к первому входу цифроакалогового преобразователя, а второй выход - к первому входу коммутатора полярности, первый и второй выходы которого соединены с нагрузкой, источник опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу цифроаналогового преобразователя, сравнивакхцеусилительный элемент, первый вход : которого соединен с вь1ходом цифроаналогового преобразователя, регулирующий элемент, первый выход которого соединен с вторым входом коммутатора полярности, а первый вход подключён к выходу сравнивакяце-усилительного элемента, регулируемый выпрямитель, первый вход которого подключен к сети переменного тока, а выход - к второму входу регулирующее го элемента, подключенного своим вторым выходом к второму входу регулируемого выпрямителя, делитель выходко о напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения быстродействия ,в «его введены усилитель рассогласования и узел выделения абсолютной величины сигнсша, причем первый и второй входы делителя выходного напряжения подключены к, нагрузке, а первый и второй выходы - к дифференциальному входу усилителя рассогласования , выход которого подключен к входу узла вьщеления абсолютнс й величины сигнала, соединенного своим выходом с вторым входом сравнивающе-усилительного элемента, а коммутатор полярности выполнен на транзисторах по мостовой схеме.

а