Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1986 года по МПК G05F1/44 

f

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания различной аппаратуры.

Цель изобретения - повьш ение Стабильности выходного напряжения.

На фиг. 1 изображена электрическая схема стабилизатора напряжения; на фиг, 2.- диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства; на фиг. 3 - схема узла управления; на фиг. 4 - схема формирователя задержанного импульса.

Стабилизатор напряжения (фиг. 1) состоит из включенного между входными и выходными зажимами регулирующе го органа 1 дискретного действия, к выходу которого подсоединен измеритель 2, соединенный своим выходом с одним из входов трехпозиционного органа 3 сравнения. Выходы трехпо- зипионного органа 3 сравнения подключены к двум входам узла А управления счетчиком 5, выход которого подсоеди нен к управляющим входам регулирутоще го органа 1 дискретного действия. Два других входа трехпозиционного органа 3 с равнения соединены с выходами формирователя 6 эталонных напря жений , вход которого подсоединен к входным зажимам стабилизатора напряжения; подключенному к входу формирователя 7 синхроимпульсов, выход которого подключен к третьему входу узла 4 управления счетчиком 5. Выход формирователя 6 эталонных напряжений, соответствующий нижнему эталонному уровню, соединен с вычитающим входом дифференциального усилителя 8, суммирующий вход которого подключен к выходу измерителя 2, а выход - к управляющему входу формирователя 9 задержанного импульса, вход которого подключен к выходу формирователя 7 синхроимпульса, а выход - к четвертому входу узла 4 управления счетчиком.

Регулирующий орган 1 дискретного действия содержит совокупность трансформаторов , вторичные обмотки которых соединены последовательно, а каждая из первичных обмоток посредством Пары управляемых ключей, выполненных на.транзисторах, включенных в диагональ постоянного тока вьптрямитель ного моста, подключена к входным зажимам регулирующего органа дискретного действия. При этом один из клю

7

чей пары подсоединен параллельно, а другой последовательно первичной обмотке соответствующего трансформатора. Управляющие входы последова- 5 тгльно подключенных ключей подсоединены к управляющим входам регулирующего органа дискретного действия непосредственно, а управляющие входы параллельно подключенных ключей О подсоединены к ним через инверторы.

Формирователь задержанного импульса (фиг. 4) состоит из генератора 10 линейно возрастающего напряжения, -компаратора 11 и формирователя 12 55 импульсов..

Узел 4 -управления счетчиком 5 выполнен на интегральных микросхемах (фиг. 3).

На фиг. 2 изображены диаграммы 20 изменения во времени;

а - входного напряжения сети U,, ; Ъ - нап-ряжения U на выходе формирователя 7 синхроимпульсов; с - напряжения Uj на выходе изме- 25 рителя 2 и напряжения U нижнего эталонного уровня, напряжения Ug верхнего эталон- кого уровня для случая равенства напряжений Ид И ; 30 d - напряжения Ug на выходе дифференциального усилителя 8 для случая Uj Ut, ; е - напряжения U, на выходе формирователя 9 задержанного им- 2 пульса для случая

f - напряжения Ug на выходе стабилизатора для случая U.J Ui , , 5 - напряжения U з на вькоде измерителя 2 (утолщенная линия) 40 нижнего эталонного уровня и верхнего эталонного уровня Uj , формирователя 6 для случая юс неравенства и, и, и,;

,45 h - напряжения U на выходе дифференциального усилителя 8 для случая и, U 4 U,f р - напряжения U на выходе фор1ф рователя 9 задержанного 50 импульса 9 для случая

JJ, .;

о - напряжения U на выходе стабилизатора для случая

и, и, Ц .

55 Стабилизатор напряжения работает следующргм образом.

Измери тёлем 2 из выходного напряжения Ug формируется потенциальный

сигнал Ь з , пропорциональный его действующему значению. Этот сигнал сравнивается трехпозиционньгм органом 3 ср-авнения с нижним U и верхним U эталонными уровнями напряжений, сформированных из входного напряжения сети U| формирователем 6 эталонных на пряжеНИИ.

-- Трехпозигиюнный орган 3 сравнения реализует логическую функцию 1 , при и S ц

Uo

Ч.

о, при и и

О, при и Uj , при Uj Us

Сигналы Ug и Цд с ного органа сра внения управления счетчиком, логические функции и„ и,- и,„ и V U

Ц„ ,VU,-U,., ;

U

и.

Ug и,„ I, V и

10 1 Ug , IJj ,

осуществляют управление работой счетчика 5 таким образом, что в случае, когда потенциальный сигнал U оказывается меньше нижнего эталонного уровня (Ug . 1 ; 0)., на суммирующий вход поступают импульсы U, сформированные из в-ходного напряжения сети и формирователем 7 синхроимпульсов, а на вычитающий вход - сигнал Лог.-1 В случае, когда потенциальный сигнал и оказывается больше верхнего эталонного уровня ( 1 Ug 0), импульсы поступают на вычитающий вход счетчика, а на суммирующем входе устанавливается сигнал Лог.1.

В результате такой работы узла 4 управления уменьщение напряжения на выходе стабилизатора ниже заданного напряжением U уровня, так же как и его увеличение выше заданного напряжением и5 уровня приводит к изменению состояния счетчика 5. I

Код управления со счетчика 5 осу- ществляет изменение коэффициента передачи регулирующего органа 1 дискретного действия за счет исключения из процесса передачи энергии трансформаторов, управляющему входу которых соответствует сигнал Лог.О в коде управления. Это достигается за счет замыкания первичных обмоток соответствующих трансформаторов па- раллельно включенными управляющими

вto

IS

20

25

в.

30

35

40

45

50

55

ключами и их отключения от сети последовательно включенными ключами.

Формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулирующий орган дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами, формирователь синхроимпульсов, подключенный входом к входным выводам, реверсивный счетчик, соединенный выходами с управляющими входами регулирующего органа дискретного действия соответственно, а входами - с соответствующими выходами узла управления, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выxoдa ш и трехпозиционного органа сравнения, первый вход которого через формирователь эталонного напряжения подключен к входным вьшодам, а второй вход через измеритель - к выходным выводам, о т л и ч а ю- ;щ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения, в него введены дифференциальный yci-титель и формирователь задержанного импульса, причем суммирующий вход диМеренциального усилителя подключен к выходу измерителя, а вычитающий вход - к выходу формирователя эталонного напряжения, формирователь задержанного импульса вьшолнен на генераторе линейно изменяющегося напряжения, формирователе импульсов и компараторе напряжений, вычитающий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, сзгмми- рующий вход через генератор линейно изменяющегося напряжения - с выходом формирователя синхроимпульсов, а выход через формирователь импульсов подключен к трет-ьему входу узла управления, четвертый вход которого соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, при этом формирователь эталонного напряжения имеет - дополнительный выход, соединенный с третьим входом трехпозиционного органа сравнения, а узел управления выполнен на двух четырехвходовых дизъюнкторах, шести трехвходовьгх конъюнкторах, двух двухвходовьгх конь- юнкторах и четырех логических инверторах, причем .выходы дизъюнкторов подключены к соответствующим выходам урла управления, входы первого дизъюнктора соединены соответствен51

но с выходами первого, второго и третьего трехвходовых конъюнкторов и с выходом первого двухвходового конъ- юнктора, входы второго дизъюнктора соединены соответственно с выходами четвертого, пятого и шестого трехвходовых конъюнкторов и с выходом второго двухвходового конъюнктора, первый вход узла управления соединен непосредственно с первыми входами третьего трехвходового и второго двухвходового конъюнкторов и через первый логический инвертор - с первыми входами первого, ёторого, четвертого, пятого, шестого трехвходовых и первого двухвходового конъюнкторов, ВТО

рой вход узла управления присоединен непосредственно к вторым входам пер

o

5

вого двухвходового и пятого трехвходового конъюнкторов и через второй логический инвертор - с вторыми входами первого, второго, третьего, четвертого, шестого трехвходовых и второго двухвходового конъюнкторон, третий вход узла управления подсоединен непосредственно к третьему входу второго трехвходового конъюнктора и через третий логический инвертор - к третьему входу шестого трехвходового Конъ- юнктора, четвертый вход узла управления подсоединен непосредственно к третьим входам третьего, четверто- и пятого трехвходовых конъюнкторов и через четвертый логический инвертор - к третьему входу первого трехвходового конъюнктора.

Изобретение относится к стабилизированным источникам переменного ;напряжения. Целью изобретения является повышение стабильности выходного напряжения. Цель достигается тем, что в стабилизатор введены дифференциальный усилитель 8 и формирователь 9 задержанного импульса. Трехпозици- онный орган 3 сравнения сравнивает сигналы с выхода измерителя 2 и формирователя 6 эталонных напряжений. Сигналы с выхода органа 3 и формирователя 9 через узел 4 управления поступают на счетчик 5. В результате с выхода счетчика 5 на регулирующий орган J подается управляющий сигнал, и на выходе стабилизатора стабилизируется напряжение. 4 ил. с 3 1C 4: Од О Ф ОО

s

1 fe

1

5 ,aj

/ - /

Л

Z/n

А

/г

Фиг. 3 UB

и.

UTlH

Редактор Н,Тупица

Составитель С.Чернышева

Техред М.ХоданичКорректор М. Максимишинец

Заказ 3998/40 Тираж 836Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета-СССР

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

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

ФигМ