Стабилизатор постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК G05F1/56 

Изобретение откосктся к электротехнике. Стабилизатор может быть исполь эован в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры. Известны стабилизаторы постоянного тока . Первый из них соде{ жит регулирующий элемент и узел управления, снабженный каналом регулирования в функции температуры. Второй стабилизатор, являющийся наиболее близким техническим рещением к изобретению, содержит силовой трансформатор, входом соединенный с входными выводами, а выходом - с исполнительным органом, выход которого соединен с входом LC-фильтра, причем один из выходов иС-фильтра подключен к первому выходному выводу непосредственно, а другой - через датчик тока, выходом подключенный к первому входу органа регулирования, второй вход которого подключен к. выходу задатчика тока, а третий - к выходу датчика температуры, входом связанного с элементами стаби- лизатора с термозависимым сопротивлением, первый и второй выходы органа регулирования подключены к соответствующим первому и второму входам узла суммирования, к третьему входу которого подключен выход датчика напряжения, входом соединенного с выходными .выводами, выход узла суммирования подключен к первому входу узла управления, два других входа которого соединены с входными выводами, а выход - с управляющим входом исполнительного органа. Недостатком известных стабилизаторов являются бопьщие погрешности регулирования, обусловленные регулированием выходного сигнала задатчика тока. Целью изобретения является увеличение точности регулирования. Цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного тока орган регулирования вьшолнен в ввде узла с нелинейной регулировкой разности коэффициентов передачи тока и его заданного значения. Кроме того, в качестве датчика температуры может быть использовано сопротивление элемента с термозависимым сопро- гивлением, к выводам которого через фильтр низкой частоты подключен блок деления напряжения на ток. На фиг. 1 и 2 показана схема стаби- лизатора постоянного тока, вариакты. Силовая цепь стабилизатора состоит из датчика тока 1, нагрузки 2, исполнительного органа 3, содери ащего включенный во вторичную обмотку трансформатора 4 тиристорный преобразователь, и ЬС- фильтра - дросселя 5 и конденсатора 6, Исполнительный орган управляется уэлом управления 7, основным элементом которого служит система импульсно-фазового управления, использующая в качест ве развертки сдвинутую на 0,5tr неста- билизированнуто по амплитуде сетевую синусоиду 5О Гц. Импульсы управления тиристорами преобразователя формируются в моменты равенства напряжений развертк и узла суммирования 8, суммирующего выходные сигналы с органа регулирования 9 датчика 10 напряжения. На первый и второ входы органа регулирования поданы на-™ пряжения UQ и и а С ВЫХОДОВ даТЧИ- ка 1 и задатчика тока 11. Орган регулирования обладает для напряжений U- и UQ коэффициентами передачи К„ и К « позволяет автоматизировать операцию .регулирования соотношения этих коэффициентов в зависимости от температуры. На вход датчика напряжения с коэффициентом, передачи П подано напряжение Ни нагрузки 2 так, что на выходе узла суммирования 8 образуется напряжение, пропорциональное сумме К U-j, -пиц . Орган регулирования 9, на первые два входа которого поданы напряжения U Уд , имеет еще один вход, соединенный с выходом: датчика температуры 12 (фиг. 1) обмотки дросселя 5. Совместно с этим датчиком орган ре1-улирдвания автоматически регулирует соотношение коэффициентов К ,j и.К так, чтобы независимо от температуры обмотки дрос селя разность К а -К Q осталась пропор- циональной сопротивлению этой обмотки. На фиг, 2 датчиком температуры обмотки дросселя 5 служит сопротивление самой обмотки дросселя, напряжение на которой через фильтр низкой частоты 13 подано на блок деления 14. Особенность работы стабилизатора, изображенного на фиг. 1, заключается в том, что благодаря неравенству К К выходное- напряжение узла суммирования 8, являющееся суммой K,,Ui - KpUo -- И Uj , при изменении заданного зтшчения Ua I которое происходит, например, за счет регулируемого программного задатчика тока, изменяется на большую величину, чем при изменении UQ В связи с этим больше, чем это имело бы место при К л К Q , изменяется длительность открытого состояния тиристоров исполнительного органа 4 и, так следствие, ток через них. Благодаря этому быть существенно уменьшена погрешность стабилизации тока, изменяемогр (регулируемого) с задатчика. Третий канал обеспечивает минимизацию этой погрешности, близкой, как известно, к разности U-, - UQ , от иэмененкй напряжения на нагрузке 2 независимо от тогчэ, какой из причин они выэваны - изменениями ЭДС Ей или сопротивления нагрузки, Однако даже при точной нагрузке погрешность стабилизации зависит от иэменения сопротивления тех участков силовой цепи, падение нааря сения на которых не входит в Уц . К теким участкам относятся прежде всего дроссель 5 и тpaнcфbpvIaтop 4, особенно если температурный коэффициент сопротивления их ODMOTOK вьюок, что имеет место в тех случаях, когда провод обмоток медный. Если же разность К - К коэффициентов передачи U и UQ изменяется синфазно с изменением этого сопротивления, можно уменьшить его влияние на погрешность стабилизации. Так как наиболее заметные изменения сопротивления обмоток обусловлены их температурой, которая существенно зависит от величины стабилизируемого тока, пропорционального изменяемому (регулируемому) в широком диапазоне с помощью задатчика тока 11 напряжению и , то датчик температуры 12 о&мотки дросселя 5 осуществляет с помощью органа регулирования 9 изменение соотношения К и К д , необходимое для минимизации погрещности регулируе- мого стабилизатора. Формула изобретения 1.Стабилизатор постоянного тока, содержащий силовой трансформатор, входом соединенный с входными выводаМИ| а выходом - с исполнительным органом, выход которого соединен с входом фипьтpa, включающего дроссель, причем один из выходов фильтра подключен к первом выходному выводу непосредственно, а другой - через датчик тока, выход кото рого подключен к первому входу органа регулирования, второй вход которого подключен к выходу задатчика тока, а третий - к выходу датчика температуры -вхбц которого связан с элементами ста- -билизатора с термозависимым сопротивлением, первый и второй выходы органа регулирования подключены к соответству щим первому и второму входам узла сум мирования, к третьему входу которого подключен выход датчика напряжения, входом соединенного с выходными выводами, выход узла суммирования ПОДКПЕО- чен к входу узла управления, выход которого соединен с управляющим входом исполнительного органа, отличаю щийся тем, что, с целью увеличе- ния точности регулирования, орган регулирования вьшолнен в виде узла с нелинейной регулировкой разности коэффициентов передачи тока и его заданного значения. 2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что , с целью уменьшения инерционности регулирования, в качестве датчика температуры использо вано сопротивление элемента с TepNioaaBiiсимым сопротивлением, к выводам которого через фильтр низкой частоты подключен блок деления напряжения на ток. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 448453, кл. G О5 F 1/58, 1971. 2.Патент CUIA № 3931566, кл. 323-4, 1976,