Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1990 года по МПК G05F1/20 

Т К QfcP, QfcP VQA;

т о7к ол .

Подставляя (1) и (2) в выражение (3), получают сигнал, который форми- руется на выходе логического угла 14 (фиг. Зд):

(4)

т (QK, при и, иэ; к lQK., , при U, иэ. ч

Выражение (4) показывает, что изменение управляющего сигнала приводит к сдвигу фазы выходного напряжения первого усилителя 17 блока -16 дешифрации, причем если максимальное значение управляющего сигнала превышает максимальное значение пилообразного напряжения, то сигналы Q и Т противофазны согласно (2) (фиг. участок Ц), если-минимальное значение управляющего сигнала меньше минимального значения пилообразного напряжения, то сигналы синфазны (фиг. 3, участок 5). В промежуточных случаях сдвиг зависит от уровня сигнала управления.

Таким образом, сигналы Рк и Рч с помощью логического узла 14 и триггера 13 преобразуются в соответствующие вспомогательные сигналы Тк, Т к и Qk, Q K, которые подаются на соответствующие входы усилителей 17 и 18 блока 16 дешифрации. Назначение блока 16 дешифрации преобразование сигналов Tk, Тк и QK, Q K в переменное напряжение высокой частоты с постоянной длительностью, осуществление гальванической развязки и восстановление сигналов Рк и Рк.

Длительность сигналов Рк, Рк оп- ределяется только фазовым сдвигом вспомогательных сигналов, что делает возможным изменение величины скважности управляющих сигналов от 0 до 1

15

35

25

30 З, 40

4550

55 .

Следовательно, величина выходного напряжения U 6wv устройства зависит от длительности С сигнала Рк (фиг. 2е).

Использование стабилизатора переменного напряжения позволяет получить после выходного фильтра стабилизированное напряжение и добиться расширения допустимого диапазона изменения входного напряжения, благодаря возможности изменения величины скважности управляющих сигналов от 0 до 1j повышения устойчивости устройства к воздейсч вию внешних и внутренних помех за счет использования логическо- 1 го узла, управляемого инвертором, что автоматически ограничивает модуляцию пилообразного напряжения; работоспособности устройства при входных напряжениях, выходящих за пределы допускаемых значений (участки 4 и 5 фиг. 3); повышения надежности работы устройства, так как величина напряжений, подаваемых на ключи, значительно меньше, чем амплитуда выходного синусоидального напряжения.

Формула изобретения

1. Стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулирующий орган, включающий индуктивный элемент и два полностью управляемых ключа переменного тока, входы которых соединены с отводами индуктивного элемента, причем вход регулирующего органа подключен к входным выводам, выход через интегрирующий фильтр - к выходным выводам, а управляющие входы, образованные управляющими входами первого и второго полностью управляемых ключей переменного тока, - соответственно к первому и второму выходам блока управления, входом подключенного к выходным выводам и

состоящего из узла сравнения, вход которого соединен с входом блока управления, а выход - с первым входом первого компаратора, и из генератора пилообразного напряжения, выходом подключенного к второму входу первого компаратора, отличавши й- с я тем, что, с целью расширения допустимого диапазона изменения вход- ного напряжения за счет обеспечения возможности изменения скважности управляющих сигналов от нуля до единицы, в блок управления введены инвертор, источник опорного напряжения, второй компаратор, генератор коротких импульсов, триггер, логический узел и блок дешифрации, причем первый и второй входы логического узла подключены к выходу первого компаратора соответственно через,инвертор и непосредственно, а третий и четвертый входы - соответственно к инверсному и прямому выходам триггера, счетный вход которого соединен с выходом ге- нератора коротких импульсов, входом подключенного к выходу второго компаратора, входы которого соединены соответственно с выходом генератора пилообразного напряжения и источни- ком опорного напряжения, выход генератора коротких импульсов подключен к входу генератора пилообразного напряжения, первый и второй входы блока дешифрации подключены соответственно к первому и второму выходам логического узла, третий и четвертый его входы - соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, а первый и второй выходы соответственно к первому и второму выходам блока управления, при этом логический узел реализует следующую функцию:

Тк - V QKPK,

Tit QK.PK V

где Рк, PK, Q« Q к сигналы соответственно на пер

5 0 5 0

45

5

вом, втором, третьем и четвертом входах логического узла;к и TK соответственно

на первом и втором его выходах,

а блок дешифрации снабжен двумя усилителями, каждый из которых выполнен по двухтактной схеме с трансформатором, первичная обмотка которого имеет среднюю точку, и с двумя выходными обмотками, причем начало первой выходной обмотки первого усилителя соединено с концом второй выходной обмотки второго усилителя, л свободные выводы этих обмоток прдключены к входу введенного в блок дешифрации первого выпрямителя, выход которого соединен с первым выходом блока дешифрации, начало второй выходной обмотки первого усилителя подключено к началу первой выходной обмотки второго усилителя, а концы этих обмоток соединены с входом введенного в блок дешифрации второго выпрямителя, выход которого подключен к второму выходу блока дешифрации, при этом входы первого и второго усилителей соединены соответственно с первым, вторым и третьим, четвертым входами блока дешифрации, кроме того, индуктивный элемент регулирующего органа выполнен в виде автотрансформатора, причем первый отвод высшей ступени регулирования которого подключен к входу первого полностью упрявляемо- го ключа переменного тока, второй отвод повышающей ступени - к входу регулирующего органа, третий отвод низшей ступени - к входу второго . полностью управляемого ключа переменного тока, а четвертый отвод - к общей шине, выходы полностью управляемых ключей переменного тока соединены с выходом регулирующего органа.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах вторичного электропитания различной аппаратуры. Целью изобретения является расширение допустимого диапазона изменения входного напряжения. Цель достигается путем обеспечения возможности изменения скважности управляющих сигналов от нуля до единицы. Сигналы на выходе компаратора 8, осуществляющего функцию широтно-импульсного модулятора, с помощью логического узла 14 и триггера 13 преобразуются в соответствующие вспомогательные сигналы, которые подаются на входы усилителей блока 16 дешифрации. Блок 16 дешифрации преобразует вспомогательные сигналы, восстанавливает на своих выводах сигналы, получаемые на выходе компаратора 8 и инвертора 15, и осуществляет гальваническую развязку регулирующего органа (РО) 1 и блока 6 управления. Длительность сигналов на управляющем входе РО 1 определяется только фазовым сдвигом вспомогательных сигналов , что делает возможным изменение величины скважности управляющих сигналов от 0 до 1. 3 ил.

kfM

. i. i.

УЪАА.

П

n rt

I

п. п

1 П

I гд

Ufx « U cm

Фиг . 3