Устройство для регулирования постоянного напряжения Советский патент 1977 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования напряжения термоэлектрогенераторов и электрохимических генераторов.

Известны устройства для регулирования постоянного напряжения, содержащие канал регулирования по отклонению. Недостатком известных устройств является невысокая динамическая точность при больших сбросах и набросах нагрузки.

Целью изобретения является повышение динамической точности регулирования при любых изменениях нагрззки. Это достигается тем, что в предлагаемое устройство дополнительно введен блок форсировки по напряжеяию, который позволяет сократить время отработки выходного напряжения при больших изменениях нагрузки.

На чертеже дана схема описываемого устройства.

Устройство содержит генератор 1, реверсивный счетчик 2 импульсов напряжения, подключающий секции источника 3 к нагрузке 4 при помощи исполнительных элементов 5-7, датчик 8 напряжения, регистр 9 импульсов напряжения и блок 10 форсировки по напряжению, включающий в себя усилитель-выпрямитель 11, цифроаналоговый преобразователь 12 напряжения, компаратор 13, счетчик 14 импульсов напряжения и схему 15 совпадения. Нри этом генератор I импульсов напряжения состоит из задающего генератора и делителя частоты импульсов напрял ения, благодаря чему высокочастотные импульсы напряжения могут проходить через схему 15 совпадения на соединенные вместе счетные входы реверсивного счетчика 2 и счетчика 14 имиульсов напряжения, а низкочастотные импульсы напряжения поступают на установочный вход счетчика 14 и вход управления регистра 9.

Устройство работает следующим образом. При сбросах и набросах нагрузки сигнал па выходе датчика 8, пропорциональный отклонению напряжения на нагрззке, изменяется и поступает на вход управления реверсивного счетчика 2, переводя последний в релсим вычитания или сложения импульсов напряжения в зависимости от знака отклонения регулируемой величины. Одновременно сигнал с датчика 8 напряжения поступает через усилитель-выпрямитель 11 на один из входов компаратора 13, на другой вход которого подается напряжение с выхода цифроаналогового

преобразователя 12. В случае превышения выходным напряжением усилителя-выпрямителя 11 выходного иапрял ения цифроаналогового преобразователя 12 компаратор 13 переключается в состояние «логическая единица

и открывает схему 15 совпадения для прохождения импульсов напряжения с высокочастотного выхода генератора 1 на счетные входы реверсивного счетчика 2 и счетчика 14 импульсов. Счетчик 14 импульсов, изменяя двоичный код напряжений на своем выходе, увеличивает выходное напряжение цифроапалогового преобразователя 12 до тех пор, пока оно не превысит выходное напряжение усилителя-выпрямителя 11 н компаратор 13 не переключится в состояние «логический нуль. При этом схема 15 совпадения запирается, процесс счета импульсов напряжения прекращается, на выходе реверсивного счетчика 2 импульсов напряжения фиксируется двоичный код. Через некоторое время, определяемое периодом низкочастотного выходного напряжения генератора 1, на управляющий вход регистра 9 и установочный вход счетчика 14 поступает импульс напряжения с соответствующего выхода генератора 1. При этом счетчик 14 импульсов устанавливается в нулевое состояние, а двоичный код напряжений реверсивного счетчика 2 передается через регистр 9 на исполнительные элементы 5-7, которые подключают (отключают) соответствующие секции источника 3 к нагрузке 4, что вызывает уменьшение отклонения напряжения нагрузки от заданного значения.

Указанная последовательность взаимодействия элементов схемы повторяется периодами до момента времени, когда отклонение напряжения нагрузки 4 достигает минимальной постоянной величины, соответствующей зоне нечувствительности устройства (т. е. с точностью до единицы младщего разряда цифроаналогового преобразователя 12).

При значениях отклонения напряжения нагрузки 4 меньших, чем зона нечувствительности устройства, компаратор 13 остается в состоянии «логический нуль, счетчик 14 импульсов и реверсивный счетчик 2 остаются в фиксированном состоянии, а исполнительные элементы 5-7 не производят новых переключений секций источника 3. При этом переходный процесс регулирования напряжения прекращается.

Предлагаемое устройство в процессе регулирования нацряжения обеспечивает по сравнению с известными меньшее время переходного процесса и меньшие провалы и всплески напряжения при набросах и сбросах нагрузки, так как за время срабатывания исполнительных элементов при большом отклонении напряжения реверсивный счетчик под воздействием блока форсировки по напряжению способен изменить на своем выходе двоичный код напряжений на некоторое число единиц младшего разряда, пропорциональное отклонению, в то время как в известных устройствах реверсивный счетчик при любых отклонениях регулируемой величины может изменить двоичный код напряжений па выходе не более, чем на одну единицу

младшего разряда за один интервал срабатывания исполнительных элементов.

Формула изобретения

Устройство для регулирования постоянного

напряжения, имеющее канал регулирования по отклонению, содержащее генератор с высокочастотным и низкочастотным выходами и реверсивный счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения динамической точности, оно снабжено блоком форсировки по напряжению, выход схемы сравнения которого подключен через последовательно соединенные счетчик импульсов напряжения и цифроапалоговый преобразователь к одному из входов компаратора, другой вход которого через усилитель-выпрямитель связан с датчиком напряжения, причем выход его непосредственно соединен с одним из входов схемы сравнения, другой вход и

указанный выход которой, а также установочный вход счетчика импульсов напряжения подключены к высокочастотному и низкочастотному выходам генератора и реверсивному счетчику импульсов, соответственно.