Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/44 

цирующую цепь подсоединен к входу второго триггера, выход которого через второй формирователь коммутационных импульсов подсоединен к управляющим входам электронного коммутатора напряжения.

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующее звено,, выход которого подключен к входу усилителя мощности, а вход - к входному выводу, Образцовую меру напряжения, выход которой соединен с первым входом электронного коммутатора напряжения, второй вход которого подключен к гыходу усилителя, мощности и выкодному выводу, измери-тельный преобразователь, . выход KOToiporo через электронный усилитель напряжения подключен к liepвому входу синхронного детектора, выход которого через интегратор соединен с управляемым входом регулирующего звена, причем интегратор выполнен в виде цепочки из резистора, подключенного к нёинвертирующему входу уЬилителя напряжения, зашунтированного конденсатором, при этом неинвертирующйй вхрй этого уси-, лителя через делитель напряжения подсоединен к общей шине, выход делителя через двусторонний диодный ограничитель напряжения подключен к выходу синхронного детектора, генератор опорной частоты, выход jкоторого подключен к второму входу синхронного детектора, о т гл и - . . ч аю щий с я тем, что, с целью повышения точности калибровки уровня В.ЫХОДНОГО напряжения, в него введены первая, вторая,, третья и четвертая дифференцирующие цепи, первый и второй формирователи коммутационных импульсов, первый и Второй одновибраторы, первый и второй триггеры, первый и второй инверторы, первый и второй электромехани:ческие ключи, при этом неподвижный , ; контакт первого электромеханического ключа подсоединен к выходу образцовой меры напряжения, первый неподвижный контакт второго электромеханического ключа подсоединен к выходу усилителя мощности, при этом подвижные контакты первого и второго электромеханических кгаочей и выход электронного коммутатора 1напряжения подключены к входУ измерительного преобразователя, управ ляющие входы первого и второго электромеханических ключей подсоеди: 5о нены к выходу первого формировате. ля коммутационных импульсов, вход которого через последовательно соединенные, первый триггер и первый иивертор подключен к выходу первой дифференцирующей цепи, вход которой соединен с входами второй и третьей дифференцирующих цепей, а также к выхоДу генератора опорной частоты, выход второй дифференцирующей -цепи через последовательно соединенные первый одновибратор и второй инвертор подключен к управляющему входу первого формирователя кокмутационных импульсов, выход третьей дифференцирующей цепи подклю;чен к входу второго одновибратора, а его выход через четвертую дифферен- :

Изобретение относнтся к электротехнике и может быть использовано для питания различной радиотехнической аппаратуры. .

Известно устройство., содержащеекоммутатор, через который поочередно с частотой |; поступает -на измерительный преобразователь измеряемое и обр азцовое напряжения. С выхода преобразователя сигнал поступает йа усилитель и синхронный детектор, к выходу которого подключен низкочастотный фильтр IjQ .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является .устройство, содержащее регулирующее звено выход которот-о подключен к входу усилителя мощности, а вход - к входному выводу , образцовую меру напряжения, выход.которой соединен с первым входом электронного коммутатора напр яжения, второй вход которого подключен к выходу усилителя мощности и выходному выводу, измерительный преобразователь, ВЫХОД которого через элек.Тгронный усилитель напряжения через интегр.атор соединен с управляемым входом регулирующего звена, причем интегратор выполнен в виде цепочки из регистра, подключенного к неинвертирующему входу усилителя напряжения, зашунтированного койденсатором, при этом неинвертирующий вход этого усилителя через делитель напряжения подсоединен к оацей шине, выход делителя через двусторонний диодный ограничитель напряжения подключен к выходу синхронного детектора, генератор опорной частоты, выход которого подключен к второму входу синхронного детектора 2Q .

Недостатком известных устройств .является низкая точность калибровки уровня выходного напряжения.

Целью изобретения является повыщение точности калибровки уровня выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем что в стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулирующее звено выход которого подключен к входу усилителя мощности, а Вход к входному выводу/ образцовую меру напряжения, выход которой соединен с первым входом элект ронного коммутатора напряжения.

второй вход которого подключен к выходу усилителя мощности и выходному выводу, измерительный прёобразователь, выход которого через электронный усилитель напряжения подключен к первому входу синхронного детектора, выход которого чербз интегратор соединен с управляемым входом регулирующего звена, причём интегратор выполнен в виде цепочки из резистора, подключенного к неинвертирующему входу усилителя напряжения, зашунтированного конденсатором, при этом неинвертирующий вход этого усилителя через делитель напряжения подсоединен -к общей шине, выход делителя через двусторон.ний диодный ограничитель напряжения подключен к выходу синхронного детектора, генератор.опорной частоты, выход которого подключен к второму входу синхронного детектоjpa, введены первая, вторая, третья И четвертая дифференцирующие цепи, nepBbipL и второй формирователи коммутационных импульсов, первый и второй одновибраторы, первый и второй триггеры, первый и второй инверторы, первый и второй электромеханические клюни, при этом неподвижный контакт первого электромеханичекого ключа подсоединен к выходу образцовой меры напряжения/ первый неподвижный контакт второго электромеханического ключа подсоединен к выходу усилителя мощно4сти, при этом подвижные контакты первого и второго электромеханических ключей и выход электронного коммутатора напряжения подключены к входу измерительного преобразователя, управляющие входь первого и второго электромеханических ключей подсоединены к ВЫХОДУ первого формирователя коммутационных и мпульсов, вход которого через последовательно соединённые первьт, триггер и первый инвертор подключен к выходу первой дифференцирующей цепи, вход которой соединен с входами второй и третьей дифференцирующих цепей , а также к выходу генератора опорной частоты, выход второй дифференцируняцей цепи через последовательно соединенные первый одновибратор и второй инвертор подключен к управляюи(ему входу первого формирователя коммутационных импульсов выход, третьей дифференцирующей, цепи подключен к входу второго одновибрато ра, а его. выход через четвертую дифференцирующую цепь подсоединен к входу второго триггера, выход которого через второй формирователь коммутационных импульсов подсоединен к управляющим входам электрон-.

ного коммутатора напряжения.

На фиг. 1 схематически изображен стабилизатор переменного напряжен-ия; на фиг. 2 - эпюры U(t)-работы электронно-механического коммутатора. ,

.Стабилизатор переменного Напряжения содержит регулирующее 3нено 1, блок 2 усилителя мощности, блок 3 образцовой меры напряжения, компа , ратор 4 действующего значения напт ряжения, который состоит из элект- ронно-механического коидадутатора 5, включаиэщего узлы 6-20, измерительный преобразователь 21 действующего значения напряжения, электронный усилитель 22 напряжения, синхронный дётектс 23, интегратора на базе электронного усилителя 24 напряжения, конденсатора 25, резистора 26,, делителя напряжения на резисторах 27 и 28, диодного ограничителя напряжения на диодах 29 и 30, генератора 31, опорной частоты.

Дополнительно введенные узлы,; К которьпи относятся первый электроме санический ключ 8, второй электромеха нический ключ 7, первый формирователь 9 коммутационных импульсов, первый триггер 10, первый инвертор

11,первая дифференцирующая цепь

12,вторая дифференцирующая цепь

13,первый одновибратор 14, второй инвертор 15, третьядифференцирующая цепь 16, второй триггер 19, второй формирователь 20 коммутационных импульсрв, на чертеже обведены пунктиром. Выход регулирующего звена 1 пoдcoe iинeн к входу усилителя 2 мощности.

В компараторе 4 входы электрон- j. нога коммутатора 6 напряжения псщключены к выходу усилителя 2 мощности и к блоку 3 образцовой меры напряжения Выход .электронного ком- мутатора подсоединен к входу измерительного преобразователя 21 действующего значения напряжения, а его выход через электронный усилитель 22 напряжения подключен к первому входу синхронного детектора 23. Его выход подсоединен к ВХОДУ электронного интегратора на основе электронного усилителя 24 напряжения, резистора 26, конденсатора 25. Резистор 26 включен между выходом синхронного детектора 23 и входом электронного усилителя 24. Конденсатор 25 включен между входом и выкодом электронного усилителя 24, Причем, общая точ ка соединения резистора 26, конденсатора 25 и инвертирующего входа электронного усилителя 24 подсоединена к входу резистивного делителя напряжения на резисторах 27 и 28. Выход резистивного делителя через диодный ограничитель напряжения на диодах 29 и 30 подсоединен к выходу синхронного детекто0ра 23.

Генератор 31 опорной подключен к синхронному детектору 23 и к входам первойг второй и третьей iдифференцирующих цепей 12, 13 и 16 соответственно. Выход интегратора

5 подсоединен к управляющему входу . регулирующего звена 1ф В коммутато.ре 5 напряжения неподвижный контакт первого электромеханического ключа 8 подсоединен к образцовой мере 3

0 напряжения. Подвижный контакт пер,вого электромеханического ключа 8 подсоединен к входу преобразователя 21 действующего значения напряжения. Первый неподвижный контакт вто

5 рого электромеханического ключа 7 подсоединен к выходу усилителя 2 мощности и к выходной шине. При этом подвижные контакты первого и второго электрс 1еханических ключей

0 подключены к входу измерительного преобразователя 21 действующего значения напряжения. Управляющие входы первого и второго электромеханических ключей подсоединены

5 к выходу первого формирователя 9. коммутационных импульсов, первые два входа которого подсоединены . к выходу первого триггера 10, вход которого, в свою очередь, через первый инвертор 11 подключен к вы0ходу первой дифференцирующей цеяи 12, а ее вход подключен к выходу генератора 31 опорной частоты.

Кроме того, выход генератора 31 опорной частоты через вторую

5 дифференцирующую цепь 13 подсоединен к входу первого одновибратора 14, выход которого через второй инвертор 15 подключен к третьему входу первого формирователя 9 ком0мутационных импульсов. При этом выход генератора опорной частоты через третью дифференцирующую цепь. 16 подключен к входу второго одно- вибратора 17, а его выход через

5 четвертую дифференцирующую цепь 18 подсоединен к входу второго триггера 19, выходы которого через второй формирователь 20 коммутационных импульсов подсоединен к управляющим

0 входам электронного коммутатора 6 напряжения.

На фиг. 2 (а-п) приведены эпюры, . илJпocтpиpyющиe работу коммутатора 6 напряжения: а - форма напряжения, ;поступающего с выхода генератора 31I

5

опорной частоты, на входе первой, второй и третьей дифференцирующих цепей 12, 13 и 16 соответственно;

б - то же, на выходе первой, второй и третьей дифференцирующих цепей 12, 13 и 16 соответственно,

Ь - то же, на выходе первого одновибратора 1.4 -г - то же, на выходе BTopord инвертора 15, то же, на выходе первого инвертора 11;

е и ч - ТОже, на первом и втором выходах первого триггерй iO; щ на первом и втором выходах первого формирователя 9 коммутационных импульсов; k - то же, на выходе вто-,. рого одновибратора 17J л - то же. На выходе четвертой дифференцирующей цепи 18; Ми h - то же,, на выходах второго триггера 19, о и п то же, на выходах второго формирователя 20 коммутационных ш-шульсов ,j.

Стабилизатор работает следующим : Образом.;j

Ъусть,- напряжения Ujj с выхода ycи лителя 2,мощности стабилизатора переменного напряжения не равно выходному напряжению образ.цовоймеры напряжения UQ, т.е. Uy fUo.. Тогда на выходе преобразователя 21 действующего значения напряжения получают приращение напряжения 1U, которое после усиления усилителем 22 подается на вход синхронного детектора 23. На выходе синхронного детектора 23 присутствует выпрямленмре пульсирующее напряжение iU. После фильтрации напряжения дЦ , величина которого пропо)циональна отклонению Ux по о.тношению Up, это напряжение, поступая на управляющий вход регулирующего звена 1, регулирует напряжение на входе усилителя 2 мощности таким образом, чтобы выходное напряжение усилителя 2 мощности равнялось напряжению образцовой меры блока 3.

Из приведенных эпюр видно, что электромеханические ключи 7 и 8 работают синхронно с электронными ключами электронного коммутатора 6 напряжения. Если в данный момент времени первый электронный ключ Эглектронного коммутатора 6 подсоединен к блоку 3, то параллельно ему также включен электромеханический ключ 8. Если в следующий времени второй электронный ключ электронного коммутатора 6 подсоединен к блоку 2, то параллельно ему также включен электромеханический ключ 7. Переключение электронны ключей электронного коммутатора 6 происходит на временном интервале, когда электромеханические ключи 7 и 8 на этапе переключения кратковременно выключены. Синхронная- работа электронных и электромеханических клвЬчей коммутатора напряжения обеспечивает высокие метрологические параметры ста:билизатора ; переменного напряжения, так как .преобразователь 21 действующего значения напряжения рказьдаается подсоеДиненньм то к выходу блока 2, то к выходу блока 3 как через малое сопротивление- контактных пар электромеханических ключей 7 и В, так и через электронны® Клю.,чи электромеханического коммутатора 6 в статическом режиме работы. В переходном режиме работы электромеханических ключей 7 и 8 преобразователь 21 действующего значения,напряжения подсоединен с выходам блоков 2 и 3 через Электронные ключи электронного коммутатора 6. .

Таким образом, предлагаемое изоретение, позволяет повысит } точность калибровки уровня выходного напряжения.