СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ТИРИСТОРНОГО РЕГУЛЯТОРА Советский патент 1973 года по МПК G05F1/34 

1

Известен способ стабилизации выходного напряжения тиристорного регулятора с неуправляемой длительностью импульса выходного напряжения.

Недостатком спосо ба является то, что при замыкании обратной связи процесс регулирования становится инерцио1нным, и в системе могут возникнуть автоколебания, так как регулируемой величиной в большинстве случаев является среднее значение выходного напряжения, для выделения которого используется инерционный фильтр.

Предлагаемый способ не имеет указаиного недадтатка за счет того, что интегрируют разность между мгновенными значениями выходного напряжения регулирующего органа и эталонным напряжением, и в момент равенства нулю интеграла их разности подают импульс на очередное включение регулирующего органа.

На фиг. 1 представлена структурная схема, иллюстрирующая предлагаемый способ; па фиг. 2, а и б - диаграмма, поясняющая работу схемы в режиме стабилизации напряжения, когда модулятор формирует на нагрузке импульс прямоугольной формы; на фиГ. 3 - схема импульсного регулятора постоянного напряжения на тиристоре, осуществляющего стабилизацию напряжения по предлагаемому способу.

В общем случае частотно-идшульсный преобразователь формирует на нагрузке импульс напряжения длительностью т, следующий с периодом Т. Если обозначить вольтсекундную площадь импульса через в

(1)

U(f)df,

IQ ТО среднее значение напряжения на выходе

регулятора равно:

г

вых

15

- e-h

(2)

где / - частота следования импульсов.

Поскольку амплитуда и форма имиульса в общем случае определяются величиной питающего напряжения и величиной нагрузки, то при изменении последних величина в и величина среднего значения выходного напряжения и /УВЫХ, также будут изменяться. Величину выходного напряжения импульсного преобразователя можно стабилизировать путем изменения длительности импульса т при постоянной частоте следования импульсов (f const).

Величину выходного напряжения можно также стабилизировать путем изменения частоты следования импульсов (T const).

Способ осуществляют следующим образом.

Напряжение источника питания ИП подается на модулятор /И, который формирует с помощью формирователя Ф на нагрузке Н импульс напряжения. Мгновенное значение выходного нап1ряжбния сравнивается с эталонным напряж-ением f/o и подается далее на интегрирующее устройство И, с выхода которого сигнал подается на нуль- орган НО, который формирует импульс управления ключевым устройством модулятора.

На вход интегратора И поступает разность выходного напряжения модулятора t/пых (О (фиг. 2, а) и опорного напряжения Uo.

/HH.BxW f/..(3)

Как видно из фиг. 2,6 изменение напряжения на выходе интегратора за период Т равно нулю, что эквивалент1но условию

.Bx(Orf 0.(4)

b

Подставляя в (4) выражение (3) получаем

U,({)dt-TU,Q.(5)

Принимая во внимание (1) и (2) получаем окончательно

..(6)

Таким образом, среднее значение выходного напряжения модулятора t/Еых определяется только напряжением уставки t/o и не зависит от амплитуды, длительности и формы импульса, которые могут меняться при изменении нагрузки и напряжения источника питания. Причем, при изменении последних необходимая длительность периода Т устанавливается мгновенно, что обеспечивает безинерционность процесса регулирования.

Формирование импульса на нагрузке (фиг. 3) происходит при включении тиристора BI. Гашение тиристора Bi производится колебательным током коммутирующего контура ЬкСк в интервале, когда он протекает по диоду Д1. Нулевой вентиль До служит для

замыкания индуктивного тока нагрузки, когда Bi закрыт.

Импульс на выходе модулятора по форме близок к прямоугольному, а его длительность определяется параметрами колебательного

контура. Импульс управления тиристором BI формируется нуль-органом в виде ждущего мультивибратора на транзисторах T, TZ с последующим импульсным усилителем на транзисторе 7з и трансформаторе Тр. Интегрирующим элементом является емкость С, которая заряжается разностью токов уставки (коллекторный ток транзистора Т) и тока сопротивления, который пропорционален м.гаовенному значению выходного напряжения модулятора.

Предмет изобретения

Способ стабилизации выходного напряжения тиристорного регулятора с неуправляемой длительностью импульса выходного напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьщения инерционности процесса регулирования, интегрируют разность между мгновенными значениями выходного напряжения регулирующего органа и эталонным напряжением, и в момент равенства нулю интеграла их разности подают импульс на очередное включение регулирующего органа.

V.