Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1985 года по МПК G05F1/44 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитной технике, к устройствам автоматики, и может быть использовано для стабилизации переменного напряжения при питании электротехнических и радиотехнических устройств, а также устройств вычислительной техники. Известен феррорезоиансный стабили затор, содержащий линейный элемент и линейный дроссель с конденсатором и обмотками компенсации . Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор переменного напряжения, содержащий блок фиксации уровней напряжения, включающий транс форматор с двумя вторичными обмотка.ми, вьтолненными с разным числом вит ков, и два вьшрямителя, дешифратор, определякиций уровень напряжения, сое тоящий из обмоток реле и переменных сопротивлений, шифратор, определяющий необходимые состояния регулятора переменного напряжения, вьшолненный на контактах реле, регулятор перемен ного напряжения, содержащий трансфор матор с двумя первичными регулировоч ными обмотками и одной вторичной, включенной в цепь нагрузки, коммутирующие элементы, вьшолненные на контактах реле и осуществхгяющие переклю чение регулировочных обмоток под управлением шифратора, причем первая клемма входного напряжения через регулятор переменного напряжения, а вторая клемма входного напряжения непосредственно соединены с выходными клеммами стабилизатора, первый и второй входы блока фиксации уровней напряжения соединены с входными клем мами стабилизатора, а выход соединен с входом дешифратора, выход дешифратора через шифратор соединен с управ лякядим входом регулятора. переменного напряжения 2. Недостатками известных стабилизаторов яляются большой коэффициент нелинейнЕлх искажений и высокий уровень помех, обусловлеиные тем, что переключение регулировочных обмоток стабилизатора происходит в неопределенные моменты времени, в частности и в области больших токов в нагрузке Кроме того, стабилизатор переменного напряжения имеет большую суммариую габаритную мощность, обусловленную наличием трех трансформаторов. В ста бипиэаторе невозможно применение более совершенного многоступенчатого регулятора, а следовательно, и расширения диапазона или увеличения точности регулирования без существенного усложнения схемы. Цель изобретения - снижение нелинейных искажений стабилизируемого напряжения и уровня помех, увеличение надежности и снижеиие суммарной габаритной мощности, возможность применения многоступенчатых регуляторов в схеме стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулятор переменного напряжения, блок фиксации уровней напряжения, шифратор и дешифратор, причем регулятор переменного напряжения включен между первой входной и первой выходной клеммами, блок фиксации уровней напряжения своими выводами подключен к входным клеммам, выход дешифратора через шифратор соединен с управляющим входом регулятора переменного напряжения, j введены датчик нуля тока, счетчик состояний и блок синхронизации, причем датчик нуля тока включен между второй входной и второй выходной клеммами, выход датчика нуля тока через блок синхронизации подклкнен к .синхронизирующим входам регулятора переменного напряжения и счетчика состояний, вход которого соединен с выходом блока фиксации уровней напряжения, а выход с входом дешифратора. На чертеже представлена блок-схема стабилизатора переменного напряжения . Стабилизатор переменного напряжения содержит блок 1 фиксации уровней напряжения, дешифратор 2, шифратор 3, регулятор 4 переменного напряжения, датчик 5 нуля 6 сиихронизации и счетчик 7 состояния. Блок Фиксации уровней напряжения может быть 5ьнтолнен в виде диодного моста, делителей напряжения из четы рех сопротивлений, узла гальванической развязки сетевого напряжения и напряжения питания схемы, выполненного на оптоэлектронных ключах, двух фиксаторов уровней напряжения, выполненных на ступенчатых D-триггерах, двух дешифраторов состояния фиксаторов уровней, выполненных на логических элементах ЗИ, 31 Счетчик состояний, фиксирующий предыдущее состояние регулятора и позволяющий при наличии двух фиксируемых уровней напряжения иметь неограниченное число состояний регулйтора, может быть выполнен на основе двоичного четырехразрядного реверсивного счетчика. Дешифратор и шифратор могут быть вьтолнёны на основе постоянного программируемого запоминающего устройст ва. Датчик нуля тока, позволяющий определить моменты времени, в которые ток в нагрузке близок к нулю, выполнен на двух двунаправленных диодах, включенных в цепь нагрУзки, двух оптозлектронных ключах, выполняющих функцию сетевого напряжения развязки, логическом элементе 2И. Блок синхронизации, который вырабатывает синхронизирующий сигнал упг равления регулятором напряжения и счетчиком состояния в момент нулевого тока в нагрузке, выполнен на одно вибраторе.. Устройство работает следующим образом. В первом, третьем и пятом полупериодах сетевое напряжение (Uf) близ0к номинальному. В зтом случае ко стабилизатор сохраняет свое последующее состояние, зафиксированное в счетчике состояний. ЕслИ (второй полупериод), то к моменту появления импульса синхронизации оба триггера, фиксирующие уровни напряжения, окажутся в состоянии 1 и синхронизирующий импульс через схему ЗИ пройдет на вход -I счетчика состояний. Изменение состояния счетчика приводит к тому, что в следующем .лолупериоде сетевого напряжения регулятор изменяет выходное напряжение в сторону уменьшения на одну градацию. При уменьшении сетевого напряжения (четвертый полупериод} к моменту прихода синхроимпульса оба триггера, фиксирующие уровни напряжения, оказьшаются в состоянии О, синхронизирующий импульс переводит счетчик в следующее состояние и регулятор в следующем полупериоде увеличивает на одну градацию выходное напряжение стабилизатора. Предлагаемый стабилизатор, имеет хорошие массагабаритные показатели, низкий уровень помех в питакяцей сети и на нагрузке, невысокие нелинейные искажения.

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулятор переменного напряжения, блок фиксации уровяей йапряжения, шифратор и дешифратор, причем регулятор переменного напряжения включен между первой входной и первой выходной клеммами. блок фиксации уровней напряжения своими вьшодами подключен к входным клеммам, выход дешифратора через шифратор соединен с управляющим входом регулятора переменного напряжения, о тлич ающийс я тем, что, с целью снижения нелинейных искажений стабилизируемого напрйжения и уровня помех, увеличения надежности и снижения суммарной габаритной мощности, возможности применения многоступенчатых регуляторов, введены датчик нуля тока, счетчик состояний и блок синхронизации, причем датчик нуля тока включен между второй входной и второй выходной клеммами, выход датчика нуля тока через блок (Л синхронизации подключен к синхронизирующим входам регулятЬра переменного напряжения и счетчика состояний, вход которого соединен с выходом блока фиксации уровней напряжения, а выход - с входом дешифратора. , сх iU 9д эо о