Стабилизатор напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/32 

нейные усилители 10, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 11, дифференцирующую КС-цепь 12 и суммирующий усилитель (СУ) 13. Введение ЦАП 11, подключенного к выходам реверсивного счетчика 9, позволяет сформировать дополнительный сигнал управления, который поступает на обмотку управления дросселя насыщения 4 одновременно с началом момента коммутации секций конденсаторной батареи 2, В результате этого устраняются скачки напряжения на выходе стабилизатора и тем самым улучшаются его динамические характеристики. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к автоматическим системам, регулирующим напряжение с помощью магнитных приборов с управляемым насыщением. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик стабилизатора. Стабилизатор напряжения содержит линейный дроссель 1, конденсаторную батарею 2 с последовательно включенными с ней ключами 3, управляемый дроссель насыщения 4, измерительный элемент 5, генератор импульсов 6, предвари- тельньш усилитель 7, пороговый элемент 8 с двухпороговым уровнем сраба- тьтания, реверсивный счетчик 9, лиi (Л

1

Изобретение относится к области электротехники, в частности к автоматическим системам, регулирующим напряжение с помощью магнитных приборов с управляемым насыщением, и может быть использовано для питания электротехнических приемников.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик.

На чертеже представлена структур- ная схема стабилизатора.

Стабилизатор содержит линейный дрос.сель 1, включенный последовательно между входным и выходным вьшодами, конденсаторную батарею 2, разбитую на четьфе секции, диодно-тиристор- ные кУпочи 3, управ ля емьй дроссель 4 насыщения, измерительный элемент 5, генератор 6 импульсов, предварительный усилитель 7, пороговый элемент 8 с двухпороговым уровнем срабатьта- ния, реверсивный счетчик 9, линейные усилители 10, цифроаналоговый преобразователь 11, дифференцирующую КС- цепь 12 и суммирующий усилитель 13.

Последовательно с секциями конденсаторной батареи 2 включены диодно- тиристорные ключи 3. Управляемый дроссель 4 насыщения, измерительный элемент 5, генератор 6 импульсов и секции конденсаторной батареи 2 с ди- одно-тиристорными ключами 3 подключены параллельно выходным выводам стабилизатора. Выход измерительного элемента 5 подключен к входу порогового элемента 8 и к первому входу суммирующего усилителя 13 через предварительный усилитель 7. Выходы порогового элемента 8 подключены к первому и второму входам реверсивного счет- чика 9, третий вход которого соединен

с выходом генератора 6 импульсов. Выходы реверсивного счетчика 9 подключены к входам цифроаналогового преобразователя 11 и через линейные усилители 10 - к управляющим входам диодно тиристорных ключей 3. Количество линейных усилителей 10 определено числом коммутируемых секций конденсаторной батареи. Выход цифроаналогового преобразователя 1I через дифференцирующую КС-цепь 12 подключен к второму входу суммирующего усилителя 13. Выход суммирующего усилителя 13 подключен к управляющему входу дросселя А насыщения.

Стабилизатор работает следующим образом.

Выходное напряжение устройства, подлежащее стабилизации, поступает на вход измерительного элемента 5. Выходной сигнал постоянного тока измерительного элемента 5 изменяется пропорционально изменению амплитуды измеряемого выходного напряжения, усиливается усилителем 7 и далее поступает на первьй вход суммирующего усилителя 13 и на вход порогового элемента 8. С выхода суммирующего усилителя 13 сигнал поступает на обмотку управления управляемого дросселя 4 насьпиения При отклонении напряжения от номинального значения измерительный элемент 5 изменяет сигнал управления управляемого дросселя 4 насыщения таким образом, что напряжение на выходе стабилизатора вновь принимает номинальное значение. Такая плавная регулировка выходного напряжения происходит в пределах изменения реактивной мощности дросселя 4 насыщения, которая равна реактивной мощности минимальной секции конденсаторной батареи 2. В том случае, когда управляемый дрос сель 4 насыщения будет полностью включен или выключен, дальнейшая стабилизация выходного напряжения происходит путем изменения мощности конденсаторной батареи 2 переключением ее секций. Пороговый элемент 8 имеет зону нечувствительности тракта дискретного регулирования, которая определяет пороги срабатьшания минимальной секции конденсаторной батареи 2. Ширина зоны нечувствительности определяется реактивной мощностью минимальной коммутируемой секции конденсаторной батареи 2. Если выходное напряжение находится в пределах зоны нечувствительности, то на выходе порогового элемента 8 на шинах Вперед и Назад присутствуют запирающие сигналы и переключение секций конденсаторной батареи 2 не происходит. В случае ухода выходного напряжения за пределы зоны нечувствительности дискретного регулирования в ту или иную сторону на одной из шин Вперед или Назад запирающий сигнал пропадает. Отсутствие запирающего сигнала на шине Вперед или Назад приводит к переключению секций конденсаторной батареи либо в сторону увеличения ее реактивной мощности, либо в сторону снижения соответственно. Сигналы с выхода порогового элемента 8 поступают в реверсивный счетчик 9. При отсутствии одного из запирающих сигналов на входе реверсивного счетчика 9 мощность конденсаторной батареи 2 изменяется на одну ступень в результате переключения ее секций сигналом, поступающим с выхода счетчика 9 на управляющий вход диодно-тиристорного ключа 3 через линейный усилитель 10. Если после этого напряжение на выходе стабилизатора не войдет в зону нечувствительности дискретного регулирования, то произойдет следующее изменение мощности конденсаторной батареи на одну ступень и т.д. до тех пор, пока выходное напряжение на войдет в зону нечувствительности дискретного регулирования.

Отсутствие запирающего сигнала на одной из щин Вперед или Назад изменяет состояние выходного сигнала реверсивного счетчика 9. Частота переключения реверсивного счетчика 9

задается генератором 6 импульсов.Частота импульсов генератора 6 синхронизирована с частотой сети для обеспечения оптимальных моментов времени переключения диодно-тиристорных ключей 3. При поступлении очередного импульса с выхода генератора 6 на вход реверсивного счетчика 9 и отсутствии

запирающего сигнала на одной из шин Вперед или Назад изменяется состояние логических выходных сигналов реверсивного счетчика 9, представляющих собой логические сигналы двоич-

ного кода. Это изменение происходит на логическую единицу в сторону увеличения или уменьшения. Выходные логические сигналы реверсивного счетчика 9 поступают на линейные усилители 10 и на входы цифроаналогового преобразователя 11. Изменение входного сигнала цифроаналогового преобразователя 11 на логю1ескую единицу приводит к появлению скачка в его вьшодном

сигнале на вполне определенную величину выше или ниже предыдущего уровня. Скачок напряжения с выхода цифро- аналогового преобразователя 11 поступает на дифференцирующую КС-цепь 12

и с ее выхода через суммирующий усилитель 13 на обмотку управления дросселя 4 насыщения. Величина сигнала на выходе суммирующего усилителя 13 при поступлении на его вход сигнала с дифференцирующей RC.-цепи 12 такова, что дроссель 4 насьш ения полностью включается, если перед этим он был включен, или выключается при включенном предьщущем его состоянии.

Таким образом, одновременно с переключением секций конденсаторной батареи и изменением ее мощности на одну ступень происходит изменение мощности управляемого дросселя насыщеНИН, которая изменяется на ту же величину, что и мощность конденсаторной батареи. В результате этого в момент коммутации секций конденсаторной батареи в напряжении на выходе стабилизатора отсутствует скачок и, тем самым улучшаются его динамические характеристики.

Формула изобретения Стабилизатор напряжения, содержащий линейный дроссель, включенный по- следовательно между входным и выходным вьшодами, подключенные параллельно выходным вьгоодам секции кон51365056б

денсаторной батареи с включёнными по-чающийся тем, что, с целью следовательно с ними ключами, управ-улучшения динамических характеристик, ляемьп дроссель насыщения, генераторв стабилизатор введены последователь- импульсов и измерительный элемент,но соединенные цифроаналоговый пре- выход которого подключен к входу поре-образователь, дифференцирующая RC- гового элемента с двухпороговым уров-цепь и суммирующий усилитель, дру- нем срабатьшания, и реверсивный счет-гой вход которого соединен с выходом чик, первьй и второй входы которогоизмерительного элемента, а выход - подсоединены к выходам порогового юс управляющим входом дросселя насыще- элемента, третий вход - к выходу ге-ния, при этом входы цифроаналогово- нератора импульсов, а выходы - к уп-го преобразователя соединены с выхо- равляющим входам ключей, о т л и -дами реверсивного счетчика.