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

Изобретение относится к электро- техни-ке и может найти применение в устройствах электропитания аппаратуры.

Целью изобретения является расширение диапазо1«а регулирования напряжений при фиксированном количестве уровней регулирования регулирующего органа дискретного действия.

На фиг. 1 дана электрическая схем регулятора переменного напряжения; на фиг. 2 - диаграммы поясняющие принцип его работы.

Регулятор переменного напряжения (фиг. 1) содержит регулирующий орган дискретного действия 1, включенный между входными и выходными зажимами, аналого-цифровой преобразователь АЦП

2, формирователь 3 импульсов в каждом 20 деление частоты следования импульсов Uj на два и формирует импульсное

периоде питанщего напряжения, делитель 4 частоты импульсов, который может быть выполнен на триггере или счетчике. Выход;делителя 4 подключен .к одному из входов узла 5 совпадения, 25 Z. На фиг. 2 приведены три варианта который может быть выполнен на компа- диаграмм (фиг. 2 г-з), соответствую- раторе или элементе И. Другой вход щих трем значениям сигнала , узла 5 соединен с выходом младшего разряда АЦП 2, выходы старших разрянапряжение U (фиг. 2в).

Работа остальных узлов схемы зависит от величины управляющего сигнала

отличающихся на минимгшьный дискретный уровень аналого-цифрового преобдов которого подключены к одной сово- 30 разователя 2 и действующих на интервалах времени (О, t,), (t tg) и (tj, tj) соответственно. Для определенности будем считать, что сигналам Z и ;Z соответствуют коды аналого-цифро- 2g вого преобразователя, в младпшм разряде Up которьк имеется .уровень Лог.О, а сигналу Zj соответствует код, в младшем разряде U которого имеется уровень Лог.1.

купности входов сумматора 6, другая совокупность входов которого соединена с выходом источника 7 ло1 ического О и- вьгхода узла 5.

Регулирующий орган дискретного действия 1 выполнен на трансформаторе, вторичная обмотка которого сделана секционированной, причем числа витков в различных секциях относятся как целые степени числа два. Последова- 40 тельно с каждой секцией включен управляемый ключ первой группы. Цепочки и5 последовательно включенных секций и управляемых ключей первой группы

Наличие уровня Лог.О в разряде и приводит к тому,что сигнал Uj через узел 5 не проходит. Поэтому во всех разрядах кода Y имеют место сигподсоединены параллельно управляемым g налы Лог.О, а управляющий сигнал Р

ключам второй группы,причем управляемые ключи второй группы соединены между собой последовательно, а управляющие входы ключей первой и второй групп соединены через инверторы таким обра- gQ зом, что вход инвертора подключен к управляемому входу ключа первой группы, а его выход - к управляющему входу ключа второй группы. Управляемые ключи выполнены на транзисторах, включенных gg в диагонали выпрямительных мостов.

На фиг. 2 приведены следующие диаграммы: а - входное напряжение сети и, ; б - напряжение U,. на выходе фор определяется соотношением

Р X + Y

{UpU2Un.J

Такому сигналу соответствует коэффициент передачи регулирующего органа дискретного действия 1, равный:

К и. + 2U,

+ ...,,,

Наличие уровня Лог.Г в разряде Кд приводит к тому,что сигнал U, проходит на вход Y сумматора 6 через узел 5. Вследствие этого код управмирователя 3 импульсов; в - напряжение и, на выходе делителя 4j г - управляющее напряжение Z на входе анало- го-цифрового преобразователя; д - напряжение Ua на выходе младшего разряда аналого-цифрового преобразователя; е - напряжение Yg на выходе узла 5; ж - коэффициент передачи К регулирующего органа дискретного действия; з - напряжение 114. на выходе регулятора. Регулятор переменного напряжения работает следукядим образом.

Из входного напряжения сети (фиг.2а)

формирователь 3 импульсов формирует импульсы и прямоугольной формы (фиг. 26), соответствующие положительным полупериодам входного напряжения сети и . Делитель 4 осуществляZ. На фиг. 2 приведены три варианта диаграмм (фиг. 2 г-з), соответствую- щих трем значениям сигнала ,

напряжение U (фиг. 2в).

Работа остальных узлов схемы зависит от величины управляющего сигнала

Z. На фиг. 2 приведены три варианта диаграмм (фиг. 2 г-з), соответствую- щих трем значениям сигнала ,

отличающихся на минимгшьный дискретный уровень аналого-цифрового преобНаличие уровня Лог.О в разряде и приводит к тому,что сигнал Uj через узел 5 не проходит. Поэтому во всех разрядах кода Y имеют место сигопределяется соотношением

Р X + Y

{UpU2Un.J

Такому сигналу соответствует коэффициент передачи регулирующего органа дискретного действия 1, равный:

К и. + 2U,

+ ...,,,

Наличие уровня Лог.Г в разряде Кд приводит к тому,что сигнал U, проходит на вход Y сумматора 6 через узел 5. Вследствие этого код управления Р будет периодически изменяться на одну единицу в младшем разряде. Коэффициент передачи регулирующего i органа дискретного действия 1 также

при этом будет изменяться на минималь- ва,ния напряжения при фиксированном ный дискретньй уровень (фиг. 2ж).

Таким образом, предл агаемьй регулятор переменного напряжения осуществляет передачу напряжения на 2 дискретньк уровнях без преобразованияfО напряжения, делитель частоты и myльколичестве уровней регулирования регулирующего органа дискретного действия, в него введены формирователь импульсов, в каждом периоде питающего

формы (фиг. 2з), что соответствует уровню Лог.О, на выходе U, и, кроме того, осуществляет передачу напряжения с преобразованием формы за счет

перехода с одного уровня на другой 15 кретного действия, одна совокупность :соседний уровень (фиг. 2з), что соот- входов соединена с выходами старших ветствует уровню Лог.1 иа выходе разрядов аналого-цифрового преобразоUQ. Общее количество уровней действувателя, другая совокупность входов

ющих выходных напряжений в предлагаемом регуляторе составляет 2 , т.е. 20 в .два раза превьшает количество уровней выходных напряжений известного регулятора, которое составляет 2.

Количество уровней выходных напря-- жений определяет диапазон регулирова- через последовательно соединенные де- ния. Следовательно, предлагаемый ре- литель частоты импульсов и формирова- гулятор переменного напряжения имеет более широкий диапазон регулирования при заданном количестве уровней регулирования регулирующего органа диск- 30 ретного действия.

старшими разрядами подключена к источнику сигналов Логический О, а младшим разрядом - к выходу узла совпадения, один вход которого соединен с выходом младшего разряда аналого-цифрового преобразователя, а другой вход

тель импульсов в каждом периоде питающего напряжения подключен к входным выводам.

2. Регулятор поп. 1,отли-

чающийся тем, что делитель частоты импульсов вьтолнен на тригге- Формула изобретения ре, а узел совпадения на элементе И.

3. Регулятор по п. 1, о т л и ч а1. Регулятор переменного напряже- 35 ю щ и и с я ТЕМ, что часто- ния, содержащий регулирующий орган ты вьшолнен в виде счетчика, а узел дискретного действия, включенный меж- совпадения - на компараторе.

ду входными и выходными выводами, и аналого-цифровой преобразователь, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирова,ния напряжения при фиксированном

напряжения, делитель частоты и myльколичестве уровней регулирования регулирующего органа дискретного действия, в него введены формирователь импульсов, в каждом периоде питающего

сов, узел совпад.ения, сумматор и источник сигналов Логический О, причем вых оды сумматора соединены с управляющими входами регулирующего органа дисвателя, другая совокупность входов

через последовательно соединенные де- литель частоты импульсов и формирова-

старшими разрядами подключена к источнику сигналов Логический О, а младшим разрядом - к выходу узла совпадения, один вход которого соединен с выходом младшего разряда аналого-цифрового преобразователя, а другой вход

через последовательно соединенные де- литель частоты импульсов и формирова-

тель импульсов в каждом периоде питающего напряжения подключен к входным выводам.

2. Регулятор поп. 1,отли-

Л/VWV

U2 О

б

УЗ О

«:

0 е 1у

к,

KZ

Фиг. 2

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиаппаратуры. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования напряжения при фиксированном количестве уровней регулирования регулирующего органа дискретного действия. Из входного нйп- ряжения сети формирователь 3 формирует импульсы, соответствукицие положительным полупериодам напряжения. Делитель уровня логический О в младшем разряде аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 2 приводит к тому, что сигнал через узел 5 не проходит. Наличие логической 1 в младшем разряде АЦП приводит к тому, что сигнал через узел 5 проходит на сумматор 6. В результате зтого код управления будет периодически изменяться на одну единицу в младшем разряде. Коэффициент передачи регулирующего органа 1 изменяется при этом на минимальный дискретный уровень. 2 з.п.. ф-лы, 2 ил. ел Фиг.