Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/20 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах электропитания радиоэлектронной и вычислительной аппаратуры. Целью изобретения является увеличение быстродействия стабилизации.

На чертеже изображена схема стабилизатора переменного напряжения; на фиг.2 и 3 - диаграммы, поясняющие его работу.

Стабилизатор переменного напряжения (фиг.1) содержит регулирующий орган 1 дискретного действия, реверсивный счётчик 2, первый дешифратор 3, второй дешифратор 4, усилитель 5 управления, первый и второй конъюк- торы 6 и 7, мультивибратор 8, инвертор 9, первый и второй компараторы 10 и 11, фазовращатель 12, выпрямитель t3, блок 14 выборки с запоминанием, формирователь 15 импульсов .

Регулирующий орган 1 включен меж- ,ду входным и выходными выводами стабилизатора переменного напряжения. Реверсивный счетчик 2 выходами подключен к входам первого и второго дешифраторов 3 и 4 усилителя 5 управления. Выход усилителя 5 управления подключен к управляющим входам регулирующего органа 1 дискретного действия. Выход первого дешифратора 3 соединен с вторым входом конъ- юнктора 6, выход второго дешифратора - с вторым входом конъюнктора 7

Первые входы конъюнкторов 6 и 7 соединены с выходом мультивибратора 8. Третий вход конъюнктора 6 соединен с выходом компаратора 11, а третий вход конъюнктора 1-е. выходом инвертора 94 Вход инвертора 9 подключен к выходу компаратора 10. Фазвращатель 12 и выпрямитель 13 подключены к выходным выводам стабилизатора. Выход вЬшрямителя 13 соединен с входом блока 14 выборки с запоминанием. Выход фазовращателя 12 подключен к входу формирователя 15 импульсов, выход которого соединен с синхронизирующим входом блока 14 выборки с запоминанием, выходом соединенного с входами компараторов 10 и 11.

Стабилизатор переменного напряже нид работает следующим образом.

Сетевое синусоидальное напряжение Ujj подается на входные выводы устройства и без искажения формы пе

5

0

5

0

5

0

5

редается регулирующим органом 1 на его выход (фиг.2сО. Фазовращатель 12 сдвигает фазу выходного напряжения на 90 относительно входного (фиг. 2 В), I Формирователь 15 формирует короткий , положительный импульс в момент перехода синусоиды на его входе через нуль (фиг.26). Выходное напряжение устройства выборки с запоминанием равно напряжению на его входе при подаче на синхронизирующий вход высокого потенциала (режим Выборка) и остается неизменным при подаче на синхронизирующий вход низкого потенциала (режим Память). Выходное напряжение поступает на входы

фазовращателя 12 и выпрямителя 13.

I

В момент перехода синусоиды выходного напряжения фазовращателя 12 через нуль формирователь 15 формирует короткий иГмпульс, который переключает устройство 14 выборки с запоминанием: в режим Выборка. Напряжение на выходе выпрямителя 13 в этот момент времени пропорционально амплитуде выходного напряжения стабилизатора (фиг.2г) и равно выходному напряжению блока 14 выборки с запоминанием. Блок 14 выборки с запоминанием запоминает это напряжение, так как по окончании импульса с формирователя 15 оно переходит в режим Память.

При скачке амплитуды входного напряжения стабилизатора (фиг.За) его выходное напряжение также изменится скачком (фиг.ЗЗ). Напряжение на выходе блока 14 выборки с запоминанием (фиг. 36) повторит этот скачок не позднее, чем через половину периода входного сигнала независимо от величины и знака входного скачка. Выходное напряжение устройства выборки с запоминанием поступает на входы компараторов 10 и 11.

Пороговые значения напряжений компараторов и.

и и„,(, задают верх

нюю и нижнюю границы изменения амплитуды выходного напряжения соответственно. Если напряжение на выходе превышает пороговый уровень и„„ , срабатывает компаратор 11, и сигнал с него поступает на вход конъюнктора 6.

Если состояние реверсивного счетчика 2 отлично от 000, то сигнал с дещифратора 3 разрещает прохождение импульсов с мультивибратора 8 на вычитающий вход счетчика 2. Под действием этих импульсов состояние счетчика изменяется. Это изменение передается усилителем 5 управления регулирующему органу 1 дискретного действия,- осуществляя уменьшение коэффициента его передачи до тех пор, пока выходное напряжение U не станет меньше порогового уровня. Далее процесс уменьшения коэффициента передачи трансформаторного регулирующего органа 1 дискретного действия прекращается, так как сигнал с выхода компаратора 11 запрещает прохождение импульсов мультивибратора 8.

не поступят импульсы, т.е. пока выходное напряжение, не превысит верхний граничный уровень (станет меньше нижнего граничного уровня).

Быстродействие предложенного стабилизатора превьшает быстродействие известного, поскольку при одинаковой высокой точности последнее является инерционным из-за невысокого быстродействия измерительного органа.

10

Формула изобретения

Стабилизатор переменного напря- Если напряжение на выходе мень- жения, содержащий регулирующий оргэн

ше некоторого порогового уровня, определенного компаратором 10, сигнал с выхода инвертора 9 разрешает прохождение импульсов с мультивибратора 8 на суммируюш;ий вход реверсивного счетчика 2 (при условии, что он не находится в состоянии 111).Состояние реверсивного счетчика 2 изменяется. При этом возрастает коэффициент передачи трансформаторного регулирующего органа 1 дискретного действия. Это изменение происходит до тех пор, пока входное напряжение не превысит нижний пороговый уровень установленный компаратором 10.

Если в какой-то момент времени изменяющееся входное напряжение достигает своего нижнего (верхнего) граничного значения, реверсивный счетчик 2 окажется в состоянии 000... (111...). При этом дешифратором 3(4) выдается сигнал, который запре- тцает прохождение импульсов от мультивибратора 8 на вычитающий (суммирующий) вход реверсивного счетчика 2

Состояние реверсивного счетчика 2 остается неизменньм до тех пор, пока на его суммирующий (вычитающий) вход

919424

не поступят импульсы, т.е. пока выходное напряжение, не превысит верхний граничный уровень (станет меньше нижнего граничного уровня).

Быстродействие предложенного стабилизатора превьшает быстродействие известного, поскольку при одинаковой высокой точности последнее является инерционным из-за невысокого быстродействия измерительного органа.

10

дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами, реверсивный счетчик, выходами соединенный с первым и вторым дешифраторами и через усилители управления - с управляющими входами регулирукщего органа дискретного действия, а входами - с выходами первого и второго конъюнкторов, первые входы которых соединены с мультивибратором, вторые - с выходами первого и второго дешифраторов, третий вход первого конъюнктора соединен через инвертор с выходом первого компаратора, а третий вход второго конъюнктора соединен с выходом второго компаратора, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в стабилизатор введены фазовращатель на 90° и выпрямитель, входами соединенные с выходными выводами, блок выборки с запоминанием, включенный между выходом выпрямителя и входами компараторов, к формирователь импульсов, включенный между выходом фазовращателя и син- хронизнрукщим входом блока выборки с запоминанием.

чзиг.г

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является повышение быстродействия стабилизатора переменного напряжения. Цель достигается за счет того, что измерительный орган выполнен на фазовращателе 12, выпрямителе 13, формирователе 15 импульсов и блоке 14 выборки памяти. Фазовращатель 12 сдвигает фазу выходного напряжения на 90°. Формирователь 15 формирует короткий импульс в момент перехода синусоиды через нуль, и на выходе блока 14 появляется .напряжение с выпрямителя 13. После окончания импульса с формирователя 15 блок 14 запоминает это напряжение. При изменении входного напряжения на выходе блока 14 это изменение повторяется не позднее, чем через половину периода входного сигнала, независимо от величины и знака входного скачка напряжения. 3 ил. СЛ С

L

Un

Составитель С. Черньппева Редактор В. Данко Техред А.Кравчук Корректор А. Ильин

,„,...-.-е- - - - --в--в-- -- - Заказ 263/46 Тираж 864Подписное

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