Широтно-импульсный регулятор Советский патент 1986 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах регулирования электроприводов и преобразователей.

Целью настоящего изобретения яв- ляется расширение диапазона регулирования и повьапение качества регулирования выходного параметра.

На фиг. 1 приведена структурная схема пшротно-импульсного регулято- ра; на фиг. 2 - 3 таблица состояния и техническая реализация регулирующего ключевого элемента с логическим блоком на фиг. 4 - регулировочная характеристика.

Широтно-импульсный регулятор содержит регулирующий элемент 1 на транзисто15ном ключе 2, связан1с ш с объектом регулирования, датчик 3 регулируемого параметра, выходом сое- дикенный с первым входом дифферен- цийльного усилителя 4,второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения 5, выходы дифференциального усилителя соединены соот- ветственно с управляющими вxoдa и RC-мультизибратора 6, выходы мультивибратора 6 соединены.с первым и вторым входом соответственно логического блока 7 регулирующего элемен та 15 первый вход логического блока подключен к первому входу элемента И 8j второй вход которого через инвертор 9 связан с вторым входом логического блока 7 у & выход элемента И 8 подключен к управляющему входу тра зисторногЬ ключа 2.

Кроме этого регулирующий элемент с логическим блоком построен на выходном транзисторе 10,базой соединен ный через резистор 1i с эмиттером и непосредственно с эмиттером пгрвого управляющего транзистора 12, лтричем коллекторы транзисторов 10 и 12 объединены, база первого транзистора 12 подключена к коллектору второго уп- равлягадего транзистора 13 и через базовый резистор 14 связана с первым входом логического блока, база второго транзистора 13 через базовьй резистор 15 подключеиа к второму входу .логического блока и через эмит терньй резистор 16 соединена с тераш транзисторов 10 к 12.

Широтио-имгг/льсньй регулятор ра- ботает следуклцим образом.

Если принять отрицательный уровен логического сигнала за. I, а нуле

|

16 SS

20 2S зо з -

2247982

вой уровень за О, .то согласно фиг. 2 первая строка таблицы практически не мо7лет иметь места в схеме на фиг. 1, вторая и третья строки I отражают нормальный режим, когда один из транзисторов 1 или 18 насыщен, а яругой (18 suiJi 17) соответственно запертJ четвертая строка отражает аварийный режим, когда оба транзистора 17 и 18 проводят. Благодаря этому логический блок 7 в нормальном режиме на своем выходе Y дублирует выход Ь мультивибратора. В аварийном режиме ) где J - скважность положительных импульсов, на выходеЬ появляется длительно 1 вместо положенного О. Однако логический блок 7 исправляет эту ошибку мультивибратора 6;, и на выходе его появляется

у 0.

Поэтому характеристика вход-выход (фиг. 4) не имеет провалов и относительно линейна.,

В блоке 7 могут быть использованы хдабые стандартные логические схемы. Однако представляется предпочтительным вьтолнение логического блока 7 совокупно с транзисторным ключом 2, как показано . 3. В этом случае у X,- х . Так как схема на фнг. 3 вьтолняет функцию логического блока 7 и функ1дию ключа 2 одновременно, положительный эффект заключается в меньшем количестве элементов, отсутствии; дополнительного источника питания логического блока 7 и необ- ходикюсти .сопряжения логических и силовых схем. Вместе с тем, имеет место повышение функциональной на дежности за счет повышения коэффи цканта усиления ключа 10, у которого отсутствует базовый резистор на В2соде, а также за счет его активного запирания и удержания в запертом сос тояшки путем шунтирования входа транзистора 12 переходом транзистора 13.

Широтно-импульсный регулятор позволяет работать со скважностью в пределах O jj-iS 1 и как релейный ре- гулягор при больших переходных возмущениях. Характеристика регулятора линейна почти зо всем диапазоне регулирования. При попадании в мерт- вузо зону, когда срываются автоколебания м:/льтиЕибратора в крайних точ- KaXs происходит скачок скважности, например, от J - 0,95 до 1 или от У 0,0.5 до I О,, т.е. в небольших

пределах (см/ фиг. 4). В известных же регуляторах этот скачок происходит от 0,95 до О или от 0,05 до 1, т.е. в двадцать раз больше, в связи с чем имеет место нарушение процес- са регулирования, в результате чего например, в устройствах питания нарушается стабилизация напряжения или тока, в системах электропривода может произойти нарушение скорост- ного режима,а при регулировании тенологических процессов может иметь место вьтуск бракованной продукции и перерасход материалов.

По сравнению с известными пред- лагаемый регулятор обладает широким диапазоном регулирования, помехоустойчивостью, относительньм постоянством частоты, интегрирукщими свойствами и простотой схемы.

Формула изобретения

Широтно-импульсный регулятор, соержащий регулируюощй элемент на 25 ранзисторном ключе, соединенный с ыводом для подключения входа объека регулирования, датчик регулируе- блока.

па с вывод объекта занный го дифф рой вхо ником о мый сим на тран которог ми выхо теля, о что, с регулир регулир в регул ческий управля ключа, соответ вибрато содержи которог блока, нен неп логичес инверто

epu9.Z

5 10 1520

224798

(МОГО

25 блока.

параметра, входом соединенный с выводом для подключения выхода объекта регулирования, а выходом связанный с первым входом транзисторного дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, управляемый симметричный RC-мультивибратор на транзисторах, управляющие входы которого соединены с соответствующими выходами дифференциального усилителя, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и повьш1ения качества регулирования выходного параметра, в регулирующий элемент введен логический блок, выходом соединенный с управляющим входом транзисторного ключа, а первым и вторым входом - с соответствукнцими выходами RC-мульти- вибратора, причем логический блок содержит инвертор и элемент И, выход которого связан с выходом логического блока, первый вход элемента И соединен непосредственно с первым входом логического блока, а второй - через инвертор с вторым входом логического

13.-SB

;

фм.З

yft/j

срив.4

Составитель В.Мосин Редактор Н.Слободяник Техред Н.Бонкало Корректор В. Синидкая

Заказ 1952/48 Тираж 836 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

yft/j

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение позволяет расширить диапазон регулирования и повысить качество регулирования выходного параметра широтно-кмпульсного регулятора. Регулятор содержит регулирующий элемент 1 на транзисторном ключе 2, в который введен логический блок 7, выходом соединенный с управляющим входом ключа 2. Первьй и второй вхо- №1 логического блока 7 соединены с выходами RC-мультивибратора 6. Перг вый вход блока 7 подключен к первому входу элемента И 8, второй вход кр- торого через инвертор 9 связан с вторым входом логического блока 7. Ши- ротно-импульсный регулятор может работать со скважностью в пределах О у 1 и как релейный регулятор при больших переходных возмущениях. 4 ил. 7.. (Л to to 4 СО 00