Способ формирования выходного напряжения широтно-импульсного регулятора переменного напряжения Советский патент 1991 года по МПК H02M5/22 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регуляторах переменного напряжения, в частности, работающих на ламповую нагрузку

Цель изобретения - уменьшение диск- ретности регулировочной характеристики широтно-импульсного регулятора переменного напряжения,

На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего данный способ; на фиг 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит задающий генератор 1, входное согласующее звено 2 с V-об- разной характеристикой и элементом определения рабочей точки регулятора на

ней, формирователь 3 тактовых импульсов, расширители 4 и 5 импульсов, синхронизатор 6, формирователь 7 импульсов совпадения, переключатели 8 и 9, счетчик на три 10, переключатель 11 с синхронизацией, формирователь 12 импульсов управления, коммутатор 13, выходной трансформатор 14.

Способ реализуется следующим образом.

На вход задающего генератора 1 на од- новибраторе подается аналоговый сигнал с выхода входного согласующего звена 2 с V-образной характеристикой, пропорциональный заданному уровню напряжения на выходе регулятора. Импульс, сформированный задающим генератором 1. поступает на

f МСТчЬ

О

ю о са

О

расширитель 4 импульса, с выхода которого на вход переключателя 8 импульсов поступают два сигнала разной длительности LM 1 и LM 2. При этом задержка среза более длинного импульса 1)42 определяется параметрами RC-цепи (URC) Переключение этих сигналов (чередование) исключает возможность совпадения заднего фронта импульса, сформированного задающим генератором 1, с передним фронтом тактовых импульсов Уз. идущих с выхода формирователя о тактовых импульсов. Переключатель 8 управляется формирователем 7 импульсов совпадения С переключателя 3 импульс поступает на D-оход синхрониоэтора 6. на выходе которого формируется импульс, синхронизированный с частотой сети по передним фронтам тактовых импульсов подаваемых на С-вход синхронизатора С г-ыхода последнего импульс поступает расширитель 5 импульсов на од - Н из Fходов переключателя 9 импульсов. И л iMQijon вход переключателя 9 подается импульс с переключателя 8 В зависимости от состояния D-триггеров на выходе 9 формируется импульс с той или иной длительности: если на Q - выходе будет 1, го импульс короткий.

Счегчик на три 10 формируе запрет работы переключателя 9 при длительности импульса на выходе задающего генератора 1. большей трех периодов напряжения сети. Запрет работы образуется путем подачи на R-вход D-триггера логического нуля.

Импульс с выхода переключателя 9 импульсов поступает на D-вход переключателя 11 с синхронизацией на D-триггере, который в зависимости от сигнала, идущего с выхода элемента определения положения рабочей точки регулятора, включает либо прямой выход D-триггера, либо инверсный. Сигнал с выхода переключателя 11 через формирователь 12 импульсов управления управляет тиристорным коммутатором 13, который реализует предлагаемый способ на первичной стороне силового трансформатора 14.

Рассмотрим варианты использования способа регулирования переменного напряжения широтно-импульсным регулятором на ламповой нагрузке.

Сохраняя импульсные периоды с включенным состоянием нагрузки на один период напряжения сети, два, три, вводим дополнительно два импульсных периода: с чередованием включенного состояния нагрузки на один-два периода питающей сети и чередованием включения нагрузки на два- три периода питающей сети в диапазоне, где ступени изменения выходного напряжения наиболее значительны. Наибольший импульсный период низких частот, возникающий при реализации такого способа, при режиме один-два периода равен

ТР1 5ТС- 12,5мс:

f 80 Гц.

р1

а при режиме Два-три периода равен

ТГ2 7ТС 17.5 мс;

f - 57Гц.

Тр2

Введение двух дополнительных ступеней регулировочной характеристики широт- но-импульсного оегулятора не вызовет появления видимых низкочастотных колебаний с частотой менее 50 Гц, повысит каче- ство регулирования переменного напряжения за счет уменьшения дискретности регулировочной характеристики и расширит диапазон регулирования светового

потока

Таким образом, данный способ управления широтно-импульсным регулятором переменного напряжения позволяет уменьшить дискретность регулировочной характеристики, а также повысить плавность и качество регулирования переменного напряжения на ламповой нагрузке и энергетические показатели регулятора

Формула изобретения

Способ формирования выходного напряжения широтно-импульсного регулятора переменного напряжения, заключающийся в том, что формируют импульсы выходного напряжения, длительность которых

равна целому числу периодов питающего напряжения, а в процессе регулирования изменяют длительность импульса выходного напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения дискретности регулировочной характеристики, при переходе от режима с длительностью импульсов выходного напряжения, равной одному периоду питающего напряжения, к режиму с длительностью, равной двум периодам, и

дальнейшем переходе к режиму с длительностью, равной трем периодам, соответственно формируют промежуточные режимы, е первом из которых осуществляют чередование импульсов выходного напряжения

длительностью в один период и в два периода питающего напряжения, а во втором - чередование импульсов выходного напряжения длительностью в два и три периода питающего напряжения.

ппппппппп

t

-

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регуляторах переменного напряжения, в частности, работающих на ламповую нагрузку Цель изобретения - уменьшение дискретности регулировочной характеристики С этой целью к операции подключения нагрузки на равное число периодов питающего напряжения в каждом периоде импульсного регу лирования во всем диапазоне регулирования, определения количества по риодов включенного состояния нагоузки по заданному уровню напряжения на нагрузке ограничения периода импульсного регулирования добавляют две дополнительны-3 операции При этом о диапазоне регулирования от импульсного периода при котором включенное состояние нагрузки равно одному периоду напряжения сети, до импупь сного периода с включенным состоями ч нагрузки, равным двум периодам вводят режим с чередованием включенного гогто яния нагрузки длительностью в один и д г периода, а также в диапазоне от лпух до трех периодов напряжения сети - режим с чередованием в два и три периода 2 ил. in |с

Uin

Uyt

1 Uw

t

/r

Фиг. 2