Регулируемый преобразователь переменного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/14 

со со

О5

ю KJ

113

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

Цель изобретения - повышение КПД.

На фиг . I приЕ1едена электрическая схема устройства;, на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Схема устройства (фиг.1} содержит регулирующий орган дискретного дей ствия, включенный между входными и выходными выводами и аналого-цифровой преобразователь 2, соединенный входом с выводами для подключения сигнала управления, последовательно соединенные умножитель 3 частоты и формирователь 4 импульсов, счетчик 5, компаратор 6, су гматор 7,/формирователь 8 синхроимпульсов. Выходы сумматора соединены с управляющими входами регулирующего органа 1, одна совокупность его входов X сое динена со старшими разрядами анало- го-цифрового преобразователя 2, другая совокупность входов Y старшими разрядами подключена к источнику сигнала О, а младшим разрядом - к выходу компаратора 6, одни входы которого соединены с младшими разрядами аналого-цифрового преобразователя 2, а другие входы - с выходами счетчика 5, подключенного счетным входом через последовательно соединенные умножитель 3 частоты и формирователь 4 импульсов к входным выводам.

Регулирующий орган 1 может быть выполнен, например на трансформаторе, вторичная обмотка которого сделана секционированной, причем числа витков в различных системах относятся как целые степени числа два. Последовательно с каждой секци.ей включен управляемый ключ первой группы, ,параллельно цепочке из последовательно включенных секций и управляемых ключей первой группы подсоединены управляемые ключи второй группы, соединенные между собой последовательно. Управляющие входы управляемых ключей первой и второй групп соединены через инверторы так, что вход инвертора подключен к управляющему входу ключа первой группы, а его выход - к управляющему зходу клю ча второй группы. Управляемые ключи могут быть выполнень: на транзисторах включенных в диагонали выпрямитель

5

0

Q

5

0

5

0

ных мостов, инверторы - на микросхемах 155ЛАЗ.

Аналого-цифровой преобразователь 2 может быть выполнен на микросхеме 572П81. Умножитель 3 частоты может быть выполнен в виде каскадно соединенных амплитудного модулятора синтезатора многоэкстремальной функции и детектора.,

Устройство работает следующим образом.

Из входного напряжения сети U, (фиг.2) умножитель 3 частоты формирует гармонический сигнал U (фиг.2) с частотой, кратной частоте напряжения сети. Из этого сигнала формирователь 4 импульсов формирует прямоугольные импульсы Uj (фиг.2) той же частоты.

Счетчик 5 осуществляет преобразование последовательности импульсов Uj в двоичный га-разрядный код R {TO, г, , . . . ,г„., . При этом каждой кодовой комбинации соответствует определенное значение т-1

Q, Г г,.2

Uo

(фиг.2), соответствующее порядковому номеру импульса, поступившего на счетчик после начала полупреиода напряжения сети U fСинхронизация работы счетчика с напряжением сети обеспечивает синхроимпульсами Uf (фиг.2), формируемыми формирователем 8 синхроимпульсов из напряжения сети и-(.Эти импульсы, поступая на установочный нулевой вход счетчика, осуществляют обнуление его в начале :Каждого полупериода напряжения сети. Код R сравнивается компаратором

5

0

6 с кодом V V(j, V

1

,у„ младших разрядов аналого-цифрового пре- образователя 2. При выполнении условий QR,

m- . где Qv-2Iw -2 - значение

Ii«o

кода, компаратор формирует сигнал , который поступает на младший разряд YO одного из входов сумматора 7 (фиг.2). Остальным разрядам этих входов сумматора соответствуют уровни О. Таким образом для кода

Y IY,,Y,,Y,...Y,.,I имеет у

h(Qv- QR),O,O, .. ., где

4(Q-v Qt) единичная функция Хевисайда.

1.3961

Сумматор 7 осуществляет формирование кода управления Р Р,,Р,..., Pfi. i путем суммирования кода старших разрядов X Xo,Xi, . . . ,Х „.,} с п-разрядным кодом Y.

В результате такого суммирования формируется код Р X + Y, который определяет величину k коэффициента передачи регулирующего органа 1 диск- д ратного действия

К (X+Y)

где К kj2,2..., - сово- купность коэффициентов трансформации каждой из секций вторичной обмотки трансформатора; ko - минимальный дискретный уровень изменения коэффициента трансформации.

Под действием изменяющегося в течение каждого полупериода напряжения сети кода Y происходит изменение коэффициента передачи k регулирующего органа дискретного действия (фиг.2). Изменение соответствует минимальному дискретному уровню kj.

Выходное напряжение Uj, определенное соотношением Uу k-U, претерпевает в течение каждого полупериода напряжения сети скачкообразное изменение, обусловленное изменением, коэффициента передачи регулирующего органа 1 дискретного действия (фиг.2). Момент такого изменения определяет- ся кодом младших разрядов V. Поэтому всякое изменение управляющего сигнала и, приводящее к изменению кода V младших разрядов, вызывает изменение действующего значения вы-. ходного напряжения. Изменение в

27.

старших разрядах X также приводит к изменению выходного напряжения Uj. за счет перехода на новые уровни регулирования.

Формула изобретения

Регулируемый преобразователь переменного напряжения, содержащий регулирующий орган дискретного действия, включенный между входными и выходными выводами, и аналого-цифровой преобразователь, связанный входом с вьшоДОм для подключения управляющего сигнала, отличающий- с я тем, что, с целью повышения КПД, введены соединенные последовательно умножитель частоты и формирователь импульсов, кроме того, счетчик, компаратор, формирователь синхроимпульсов и сумматор, выходы которого соединены с управляющими входами регулирующего органа дискретного действия, одна совокупность входов соединена со старшими разрядами аналого-цифрового преобразователя, другая совокупность входов старшими разрядами подключена к О, а младшим разрядом - к выходу компаратора, одни входы которого соединены с младшими разрядами аналого-цифрового преобразователя, другие входы - с выходами счетчика, подключенного счетным входом к выходу формирователя импульсов, причем входные выводы соединены с входом умножителя час- тоты и входом формирователя синхроимпульсов , выход которого соединен с нулевым установочным входом счетчика.

Изобретение относится к электротехнике. Цель; изобретения - повышение КПД. Регулирование напряжения осуществляется изменением коэффициента передачи регулирующего органа 1. Коэффициент передачи в начале каж- ,дого полупериода определяется старшими разрядами аналого-цифрового преобразователя 2. Младшие разряды аналого-цифрового преобразователя 2 сравниваются в компараторе 6 с сигналом на выходе счетчика 5, который меняется в течение полупериода. В момент равенства сигналов на входе компаратора 6 коэффициент передачи регулирующего органа 1 изменяется на одну ступень. За счет уменьшения числа переключений регулирующего органа 1 в течение периода достигается поставленная цель. 2 ил. W

иг., Ни

фие{

JL

KAAAAjOAJVXAAAyvXAA,

Фи8-9