Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1986 года по МПК G05F1/20 

Изобретение относится к электротехнике и может найти .применение в системах электропитания радиоэлектронной и вычислительной аппаратуры.

Цель изобретения - увеличение быстродействия и точности стабилизации стабилизатора переменного напряжения .

На фиг.1 изображена схема стабилизатора переменного напряжения; на фиг.2 - диагра шЫ5 поясняющие работу стабилизатора.

Стабилизатор переменного капрялсе- ния (фиг,1) содержит трансформатор- но-к.шочевой регулирующий орган 1 дискретного действия, Ус1-шители 2 уп- рй-вления S реверсивный двоичный счетчик 3, первьй 4 и второй 5 узлы совпадения, первый 6 и второй 7 пороге- вые элементы;, вьтрямитель 8, согласующий трансформатор 9, токовый трггнсформатор 10, формирователь 11 импульсов, узел 12 задержки, первый 13 и второй 14 триггеры5 узел 15 сравнения , дополнительньш вьгпрямитель 16. Регулируюп нй орган 1 включен мелоду входными и выходными выводами стабилизатора переменного напряжения. Первичная обмотка согласгующего трансформатора 9 соединена с выходными выводами регулирующего органа 1, а вторичная обмотка - с входами выпрямителя. Усилители 2 управления включены мелзду управляющи1-- И входами регулирующего органа 1 и выходами счетчика 3,. входы которого соединены с выходами узлов 4 и 5 совпадения. Выход узла 15 сравнения соединен с первыми входами узлов 4 и 5 совпадения, а входы с прямыми выходами триггеров 13 и 14J входы синхронизации которых подключены к выпрямитегао 8 через пороговые элементы 6 и 7., а обнуляющие входы -- к выходу узла 12 задержки вход которого совместно с вторыми входами узлов 4 и 5 совпадения., соединенных через формирователь 11 импульсов и выпрямитель 16, с вторично обмоткой токового трансформатора 10 первичная обмотка которого соединена последовательно с нагрузкой стабилизатора,, подключенный к его выходным выврдш. Прямой выход первого триггера 13 соединен с третьим входом первого узла 4 совпадения, а инверсный выход с третьи входом второго узла 5 совпадения. Регулирующий орга 1 дискретного действия содержит трансформатор, обмотки которого коммути- pytoi CH ключевь ми элементами.. ЗЧ.или- тели 2 выполнены в виде транзисторных ключей 5 управляющих ключевыми

элементами регулирующего органа 1,

Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом.

Сетевое синусоидальное напряжение и„ подается на входные вызоды устройства и без искажения формы передается регулирующи - органом 1 на его выход, (фиг%2а). Выпрямитель 8 преобразует напряженке 11 к виду U (фиг.2б). Пороговые элемент 6 и 7 настроены

на ве.рхнее гра иичное зна гение U,: и Б KHii ii-iee граничное значение соответственно (фиг,2б).. В случае, когда и,;; Uj ,, не срабатывает ни один из пороговых, элементов 6 и 7.. т.е. на

.прямых выходах триггеров 13 и 14 осзначения Лог.О. Когда U,jj

аются

срабатывает пороговый элеент 7 и на прямом выходе триггера 14 устанавливается Лог.Г , на инверсном - Лог.О. Когда Ug Ugg, срабатывают пороговые элементы 6 и 7, и на прям)1х выходах триггеров 13 и 14 устанавливаются Лог,1. Узел 15 сравнения, на которьш поступает информация об амплитуде U, а, соответственно, и об амплитуде Ug,. , анализирует состояние триггеров 13 и 14. Когда поступающие сигналы одинаковы (оба Лог.Л или Лог.О), то сигнал Лог.Г с выхода узла 15 сравнения разрешает прохолодение импульсов через один из уйочов 4 и 5 совпадения, что определяется состоянием триггера 13, сигналь с выхо.дов которого поступают на входы узлов 4 и 5 совпадения, Когда U,j импульсы (фит.2г) прохо- д.ят на вычитающий вход счетчика 3 через узел 4,.. Когда U§ %„ импульсы (фиг.2г) проходят на суммирующий вход счетчика 3 через.узел 5. Когда JOH % -(5 б сигнал Лог.О с выхода узла 15 сравнения sanpeniacT прохождение импульсов через узлы 4 и 5 совпадения.

,/

Поскольку коэффициент передачи регу.пирую;цего органа 1 пропорционален коду на выходе счетчика 3, .подаваемомуона упр.азляющие входы регулирующего органа 1 через усилители 2,, то напряжение на .выходе стабилизатора поддерживается на заданном уровне, т.е. между Берхнж-1 и нгокним пороговыми значениями. Импульсы (фиг,2г) образу-.

31

ются на выходе формирователя 11 импульсов благодаря подаче на его вход выпрямленного напряжения (фиг,2в) с трансформатора 10,.Таким образом импульсы (фиг.2г) образуются в момент перехода значения синусоиды тока в нагрузке стабилизатора через нуль (переключение в момент перехода чере нуль необходимо для устранения возможности создания высокочастотных помех при переключении). Для обнуления триггеров узлом 12 задержки формируются импульсы (фиг.2д). Эти импульсы задержаны относительно импульсов (фиг.2г), являющихся синхронизи- руюарми для счетчика 3, для окончания переходных процессов в счетчике 3 при переключении в момент обнуления триггеров.

Диапазон напряжений между и можно сколь угодно сужать (сужение ,ограничено точностью пороговых элементов 6 и 7), т.е. повышать точность стабилизации предлагаемого стабилизатора переменного напряжения Быстродействие стабилизатора определяется половиной периода.Формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий трансформаторно-клю- чевой регулирующий орган дискретного действия, входом подключенный к входным вьтодам, усилители управления, выходами подключенные к соответствующим выходам управления трансформатор- но-ключевого регулирующего органа

5 ю t5

20 5

0

5

1214

дискретного действия, а входами - к соответствующим выходам реверсивного двоичного счетчика, первый узел совпадения, два пороговых элемента, входы которого связаны с выходом выпрямителя, входом соединенного с вторичной обмоткой согласующего трансфорЫа- тора, первичная обмотка которого подключена к выходу трансформаторно-клю- чевого регулирующего органа дискретного действия, отличающи й- с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и точности стабилизации, в него введены токовый трансформатор, дополнительный выпрямитель, формирователь импудьсов, узел задержки, два триггера, второй узел совпадения и узел сравнения, выход которого соединен с первыми входами двух узлов совпадения, а входы - с прямыми выходами триггеров, входы синхронизации которых подключены к выходам пороговых элементов, а обнуляющие входы - к выходу узла задержки, вход которого совместно с вторыми входами узлов совпадения соединены через формирователь импульсов и последовательно подключенный с нимдополнительньй выпрямитель с вторичной обмоткой токового трансформатора,первичная обмотка которого включена между выходом трансфор- маторно-ключеЬого регулирующего органа дискретного действия и выходным вьто- дом, причем прямой выход первого триггера соединен с третьим входом первого узла совпадения, а инверсный выход первого .триггера - с третьим входом второго узла совпадения.

Изобретение относится к области стабилизированных источников питания. Целью изобретения является увеличение быстродействия и точности стабилизации переменного напряжения. Это достигается тем, что стабилизация осуществляется путем управления регулирующим органом 1 сигналом, сформированным цепью обратной связи (ЦОС) по напряжению, а также ЦОС по току. ЦОС по напряжению состоит из трансформатора 9, сигнал с которого через выпрямитель 8 поступает на пороговые элементы 6 и 7. В зависимости от величины отклонения выходного напряжения срабатывает либо один, либо оба элемента 6 и 7 Далее через триггеры 13 и 14 и узлы 4 и 5 совпадения сигнал поступает на вход счетчика 3. Код с выхода счетчика 3 управляет регулирующим органом 1. ЦОС по току осуществляется с помощью трансформатора 10, выпрямителя 16 и формирователя 11 импульсов, Импульсы на выходе формирователя образуются в момент перехода значения синусоиды тока в нагрузке через нуль. Указанными импульсами производят переключение всех логических элементов в момент перехода тока через нуль, что устраняет возможность возникновения высокочасточых помех при переключении. 2 Ил. с ;О

I хч I х%. I

тип

I хч I х%. I

ип

м

I я и

. J. .. t 1

( 11 П 1

ш