Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/12 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использо вания при реализации вторичного электроснабжения потребителей переменного тока в условиях сильно выраженного влияния внешних возмущающих факторов, например изменений величины питающего напряжения и его частоты, тока нагрузки, температуры окружающей среды и т.д. Известен стабилизатор переменного напряжения, содержащий включенный в его силовую цепь регулирующий орган, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, а выход - к входу измерительного выпрямителя, блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом блока опорного напряжения, выполненного в виде источника постоянного эталонного напряжения, другой вход через фильтр - с выходом измерительног вьшрямителя, а выход - с входом блок управления tl Недостатки известного устройства заключаются в низком качестве стабилизации, обусловленном влиянием возможных изменений параметров фильтра, а также в значительной продолжительности отработки отклонений выходного напряжения, определяемой инерцион- ностью цепи обратной связи. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является стабилиз тор переменного напряжения, содержащий включенный в силовую цепь регули рующий орган, управляющий вход которого подключен к выходу блока памяти а выход - к входу измерительного вып рямителя, блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом блока опорного напряжения, вьтолненн го в виде последовательно включенных источника постоянного эталонного нап ряжения и первого интегратора, друго вход через второй интегратор - с вых дом измерительного выпрямителя, а выход - с сигнальным входом блока па мяти, синхронизатор, вход которого подключен к общему входу устройства, а выход через формирователь импульсов - к коммутирующим входам блока п 1мяти и интеграторов t lНедостатки указанного устройства связаны с невысоким качеством стабили- зации из-за влияния возможных измене ний параметров интегратора, кроме то то, со сложностью конструктивного построения блока опорного напряжения, в котором предусмотрено формирование пилообразного напряжения. Целью изобретения является повышение качества стабилизации при одновременном упрощении конструкции устройства. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе переменного напряжения, содержащем включенный в силовую цепь регулирующий орган, управляющий вход которого подключен к выходу блока памяти, а выход - к входу из- мерительного выпрямителя, блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом блока опорного напряжения, интегратор, синхронизатор, вход которого подключен к общему входу устройства, а выход через формирователь импульсов - к коммутирующим входам блока памяти и интегратора, другой вход блока сравнения соединен непосредственно с выходом измерительного выпрямителя, а интегратор включен между выходом блока сравнения и сигнальным входом блока памяти. На фиг. 1 представлена функциональная схема стабилизатора переменного напряжения; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, поясняющие его работу. Устройство содержит включенный в силовую цепь регулирующий орган 1 (фиг. 1), управляющий вход которого подключен к выходу блока 2 памяти с последовательным ключем 3, буферным усилителем 4 и шунтируюисим его вход конденсатором 5, а выход - к входу измерительного выпрямителя 6 с согласующим трансформатором 7 и собственно выпрямителем 8. В состав устройства входят также блок 9 сравнения, один из входов которого соединен с выходом блока 10 опорного напряжения, выполненного в виде источника постоянного эталонного напряжения, а другой вход с выходом измерительного вьшрямителя 6 (выпрямителя 8), интегратор 11 , включенный между выходом блока 9 сравнения и входом блока 2 памяти и состоящий из усилителя 12 с конденсатором 13 в цепи обратной связи, зашунтированным ключом 14, синхронизатор 15, вход которого подключен к общему входу устройства, а выход через формирователь 1.6 импульсов - к коммутирующим входам блока 2 памяти и интегратора 11, т.е. к управляющим входам ключей 3, 14. ПозициегЧ 17 на схеме обозначена нагрузка стабили затора. Устройство работает следующим образом. Напряжение И (фиг. 2,а) поступает на питающий вход регулирующего ор гана 1, преобразуясь на его выходе в выходное напряжение 0 стабилизато ра. Согласующий трансформатор 7 воепринимает напряжение Ug,, , а вьтрямитель 8 его выпрямляет. В итоге на выходе измерительного выпрямителя 6 формируется пульсирующее напряжение и, (фиг. 2, б) которое направляется к блоку 9 сравнения вместе с постоян ным напряжением U с выхода блока 10 опорного напряжения о В результате сравнения (вычитания) двух сигналов на выходе блока 9 сравнения обра зуется напряжение Ug (фиг. 2,в). Это напряжение подводится к интегратору 11. Функционирование интегратора 11 и блока 2 памяти координируется с помощью синхронизатора 15 и формирователя 16 импульсов. В моменты перехода питающего напряжения Up через нуль на выходе синхронизатара 15 фор мируются импульсы и,,, (фиг. 2,г), которые путем дифференцирования по переднему и заднему фронтам преобразую ся формирователем 16 в крлтковременные импульсные сигналы , и,б(фиг.2, д, с). Сформированными импульсами 11 14 осуществляется коммутация блока 2 памяти и интегратора 11. При этом им- . пульсами и замыкается ключ 14 и производится обнуление интегратора 11, а импульсами U посредством замыкания ключа 3 обеспечивается увеличение (уменьшение) напряжения на выходе блока 2 памяти. I Диаграммы выходных напряжений и интегратора 11 и Uj блока 2 памяти изображены соответственно на фиг. 2, ж, . Постоянное напряжение и ошибки используется для управления регулирующим органом 1. При изменении частоты питающего напряжения U происходит изменение временного интервала интегрирования найряжения Ug , что, в свою очередь, вызывает изменение напряжения U, ошибки. Это изменение и его отработка происходят в данном случае лишь с полупериодным запаздыванием. Применение предложенного устройства даже значительное изменение коэффициента передачи преобразователя среднего значения (совокупности блоков 2, 7-11, 15, 16) вследствие изменения температуры окружающей среды, старения элементов и других возмущающих факторов не вызывает существенного изменения статической ошибки .ЛО... , т.е. не снижает качество стабилизации выходного напряжения.

/л/ V V V / / АУ

1 J П J1 JL

i

I III

/

III I

1

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО , НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий включенный в силовую цепь регулирующий орган. V, Iji@ L. управляющий вход которого подключен к выходу блока памяти, а выход - к входу измерительного выпрямителя, блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом блока опорного напряжения, интегратор, синхронизатор, вход которого подключен к общему входу устройства, а выход через формирователь импульсов - к коммутирующим входам блока памяти и интегратора, отличающийся тем, что, с целью повьнпения качества стабилизации при одновременном упрощении конструкции, другой вход блока сравнения соединен непосредственно с выходом измерительного выпрямителя, а интегратор включен между вы(Л ходом блока сравнения и сигнальным входом блока памяти. A«.r