Устройство для коррекции коэффициента усиления Советский патент 1979 года по МПК H03G3/20 G01D5/12 

36

изменении величины напряжения сети переменного тока 2j.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок выявления неисправности, второй интегратор, вторая схема сравнения и второй ключ, информа-ционный вход которого соединен с источником переменного напряжения, выход - со входом Btoporo интегратора, выход второго интегратора подсоединен к первому входу второй схемы сравнения, выход которой подсоединен к управляющему входу .второго ключа, первый, второй и третий входы блока выявления неисправности -соединены соответственно с выходом первр- го интегратора и с выходами первой и второй схем сравнения, вторые входы ко торых подключены к источнику переменного напряжения, а источник постоянного напряжения подсоединен к информационным Входам первого и второго ключей.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен . принци« пиальная электрическая схема устройства для коррекции коэффициента усиления.

Предлагаемое устройство для коррек ции коэффициента усиления состоит.из первого интегратора 1, второго интегратора 2, первого ключа 3, второго ключа 4, первой схемы 5 сравнения, второй схемы 6 сравнения, источника 7 постоянного напряжения, источника 8 переменного напря кения и блока 9 выявления неисправности. Интеграторы 1 и 2 содержат соответственно операционные усилители 1О и 11, конденсаторы 12 и 13. В качестве ключей 3 и 4 используются поле. вЫе транзисторы. Схемы сравнения 5 и 6 содержат соответственно операционные усилители 14 и 15, резисторы 16, 17, 18 и 19.

Источник переменного напряжения содержит обмотку 20 трансформатора, подключенного к сети напряжения переменного тока, соединенную с ключами 4 и 3 соответственного через резисторы 21 и 22. Резисторы 23 и 24 соединяют источ ник 7 постоянного напряжения соответственно с ключами 3 и 4. Блок 9 выявления неисправности содержит операционные усилители 25 и 26, диоды 27, 28, .резисторы 29 - S, транзистор 36, реле 37 с нормально замкнутым контактом 38 и нормально разомкнутым контактом 39.

Устройство для коррекции коэффициента усиления работает следующим образом

84

В момент замкнутого состояния ключа 3 на вход операционного усилителя 10, вхо дящего Б основной канал формирования выходных прямоугольных импульсов (интегратор 1, ключ 3, схема сравнения 5), подаются через резисторы 21 и 23 напряжение Uj, сети переменного тока и напряжение и постоянного тока. При равенстве опорного напряжения U и среднего зна- чения реременного напряжения ссо в течение времени замкнутого состояния ключа 3 выходное напряжение интегратора 1 остается постоянной величиной;

,

(1) -.2

и -- аспа. (2)

тг -еАдакс °

где , амплитудное значение напряжения сети переменного тока, а угат Ч изменяется в диапазоне от О до 1 -.

Лрй изменении напряжения сети 6,(Kc) происходит игменение напряжения и интегратора до нового установив5 шегося значения, определяемого соответственно изменившийся длительностью выходных прямоугольных импульсов (углом Ч ), за счет изменения которой ноддер- живается постоянство равенства величины

среднего значения переменного напряжения Ujj , подаваемого через ключ 3 на операционный усилитель 1, величине постоянного напряжения U .

Скважность выходных прямоугольных

55мпульсов равна

а

(3)

С учетом (3) формула (2) принимает следующий .вид

Jccp i Uc a CosC0-0,), (4)

откуда следует, что устойчивая работа устройства происходит при изменении © В| диапазоне от 0,5 до 1.

При выходе из строя основного канала формирования выходных прямоугольных импульсов устройства начинает функционировать блок выявления неисправности.

Сигнал выходного напряжения U интегратора, стремящегося к значению напряжения одного из своих максимальных состояний, поступает на операционные усилители 25 (при отрицательной полярности и () и 26 (при положительной полярности), выходные наи)яже1шя которых управляют работой транзистора 36 и реле 37. Реле 37 своими контактами отключает вышедший из строя: основной канал формирования выходных прямоугольных импульсов и подключает резервный (интегратор 2, ключ 4, схема сравнения 6), работающий по тому же принципу, что и основной. В процессе работы блок выделения неисправности не оказывает влияния на функционирование устройства и не снижает его надежность. В качестве источников опорного напряжения Ugj, может быть использован источник постоянного напряжения U При пропадании переменного напряжения сети (U -О ), например, во время замкнутого состояния ключа 3, интегратор, имеющий выходное напряжение Uj положительной полярности, начинает перезаряжаться напряжением U в сторону нуля. В момент появления на выходе интегратора I небольшого отрицательного напря жения срабатывает схема сравнения 5 и размыкает ключ 3. Начинается разряд конденсатора 12 через входные. цепи операционного усилителя 10, в течение которого формируется выхЬдной прямоугольный импульс. При достижении напряжением U нулевого значения срабатывает схема сравнения 5 и замыкает ключ 3. Происхо дит заряд интегратора 1 от источника постоянного напряжения U формируется выходной прямоугольный импульс другой полярности и цикл работы повторяется. Таким образом поддерживается функционирование устройства при пропадании напряжения сети переменного тока без введения в него дополнительных элементов. Использование меньшего количества источников напряжений переменного и постоянного токов в каждом канале формиро вания выходных прямоугольных импульсов а также блока выявления неисправности существенно повышает надежность устрой- ства. Применение устройства для коррекции коэффициента усиления позволит устранить 6 886, расходы на разработку и совершенствование устройств для стабилизации напряження сети переменного тока в системах автоматического управления и регулирования, что даст экономию в народном хозяйстве. Формула изобретения Устройство для коррекции коэффициента усиления, содержащее источник постоянноi го напряжения и источник переменного напряжения, соединенный с информационным входом первого ключа, выход которого подключен ко входу первого интегратора, вы- од первого интегратора подсоединен к первому входу первой схемы сравнения, выход которой подключен к управляющему Ьходу первого ключа, отличающееся тем, что, с цельюповышения надежности устройства, в введены блок выявления неисправности,-второй интегратор, вторая схема сравнения и второй ключ, информационный вход которого соединен с источником переменного напряжения, выход - со входом второго интегратора, выход второго интегратора подсоединен к первому входу второй схемы срав- . нения, выход которой подключен к управляющему входу второго ключа, первый, второй и третий входы блока выявления неисправности, соединены соответственно с выходом первого интегратора и выходами первой и второй схем сравнения, вторые входы которых подключены к источнику переменного напряжения, а источник постоянного напряжения подсоединен к информационным входам первого и второго ключей. Источники информации, принятые во Ьнимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 351079 кл. а 01 Б 5/12, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР, № 545866, кл. Q 01,Т15/12, 1975.