Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F1/44 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

По основному авт. св. № 754380 известен стабилизатор переменного напряження, содержащий двухфазный задающий генератор, выходные напряжения которого сдвинуты на 90°, регулирующий блок и усилитель мощности, к выходу которого подключена цепь стабилизации выходного напряження, включающая в себя измерительный преобразователь, сумматор, ко второму входу которого подключен источник опорного напряжения, и интегратор, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего блока, вход второго измерительного преобразователя соединен с дополнительным выходом задающего генератора, а выход через введенный конденсатор подключен к введенному третьему входу сумматора 1.

Недостатком данного устройства являются большие нелинейные искажения выходного напряжения из-за наличия в управляющем напряжении регулирующего блока четвертой гармоникн сигнала.

Цель изобретения - уменьщение нелинейных искажений стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что измерительные преобразователи подключены к сумматору через введенные ограничители. Стабилизатор содержит двухфазный задающий генератор 1, регулирующий блок 2 и усилитель 3 мощности, измерительные преобразователи 4 и 5, подключенные соответственно к выходу устройства и к дополнительному выходу задающего генератора, сигналы на которых сдвииуты на 90°, их выходы через ограничители 6 и 7 и конденсатор 8 в дополнительном канале под10ключеиы к входам сумматора 9, с третьим входом которого соединен источник 10 опорного напряжения, суммарный управляющий сигиал через интегратор 11 подается на регулирующий блок 2, который изменяет

5 выходные напряжения задающего генератора 1.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает

два квадратурных синусоидальных сигнала,

амплитуда которых изменяется с помощью

20 регулирующего блока 2. Основной выходной сигнал усиливается по мощности усилителем 3. Оба квадратурных напряжения стабилизируются с помощью системы, состоящей из преобразователей 4 и 5, ограничителей 6 и 7 и конденсатора 8, суммарный сигнал которой сравнивается в сумматоре 9 с опорным напряжением источника 10. Интегратор 11, включенный в цепь стабилизации, обеспечивает выделение и усиление постоянной составляющей сигнала рассогласования, поступающего с выхода сумматора 9. Подавление гармонических составляющих и преобразованного сигнала пропорционально их частотам. При этом уровень нелинейных искажений выходного напряжения стабилизатора в значительной степени определяется величиной гармоник в управляющем напряжении регулирующего блока 2.

Для снижения нелинейных искажений необходимо каким-то образом переместить спектр пульсаций выпрямленного напряжения в область более высоких частот, где интегратор 11 обеспечит при той же постоянной времени большее подавление гармонических сигналов. При этом не должно быть потерь чувствительности по приращению выходного напряжения. Простое суммирование выпрямленных квадратурных сигналов в цепи стабилизации лишь частично выполняет поставленную задачу, так как при этом вторая гармоника сигнала компенсируется, а четвертая удваивается, в этом случае выигрыш по нелинейным искажениям получается незначительный. Для устранения четвертой гармоничен в устройство введены ограничители 6 и 7. Спектр полученного например, в преобразователе 5 напряжения преобразуется в ограничителе 7. Уровень ограничения Uero выбирается таким, чтобы обеспечить угол отсечки 9 65,9°, который можно рассчитать, приравнивая коэффициент Берга для четвертой гармоники к нулюПостоянная составляющая напряжения на выходе ограничителя 7 может быть представлена в виде

Uo(5ine-0co56),

где UfT,- амплитуда выходных напряжений задающего генератора.

Чувствительность по приращению выходного напряжения

-4тг 51пе

dU JL

При рассчитанном угле отсечки чувствительность уменьшается за счет ограничителя 7 незначительно (менее чем на 10%). Далее в сумматоре 9 происходит суммирование полученного сигнала с аналогично преобразованным напряжением с выхода усилителя 3 мощности. В результате чего происходит вычитание второй и шестой гармоник и образуется сигнал, содержащий постоянную и гармонические составляющие; начиная с восьмой. При этом, если выходные

квадратурные напряжения задающего генератора полностью коррелированы, то конденсатор 8 можно исключить, и чувствительность по приращению выходного напряжения удваивается. При неполной корреляции

в изменении квадратурных сигналов работа без конденсатора 8 может вызвать дополнительную нестабильность выходного напряжения основного канала.

Таким образом, подключение ограничителей позволяет за счет преобразования

спектра значительно уменьшить уровень пульсаций в управляющем напряженни регулирующего блока, путем исключения гармонических составляющих ниже восьмой гармоники при иезначительной потери чувствительности по приращеиию выходного напряжения. В результате чего повышаются метрологические характеристики стабилизатора, благодаря уменьшению нелинейных искажений выходного напряжения.

Формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения по авт. св. № 754380, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, измерительные преобразователи подключены к сумматору через введенные ограничители.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 754380, кл. G 05 F 1/44, 1978.

Вых