Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1982 года по МПК H02M7/12 

(З) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника постоянного напряжения.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий выпрямитель , интегратор и ключевые элементы и обеспечивающий получение постоянного напряжения, пропорционсшьного интегральным значениям переменного напряжения С1.

К недостаткам-данного преобразователя относится малое быстрохейсхвие.

Наиболее близок к предлагаемому преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий включенные последовательно выпрямитель, интегратор с конденсатором, коммутируемый импульсный ключ и запоминающую ячейку с накопительным конденсатором 2.

Недостатком известного преобразователя является низкая точность преобразования при несинусоидгшьности входного напряжения, т.е. имеет место значительная погрешность выходного напряжения при несину.соидальном входном напряжении, в частности , при непредусмотренных переходах чег

рез нуль преобразователь практически теряет работоспособность..

Цель изобретения - повышение точности преобразования при несинусоидальности входного .напряжения.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий включенные последовательно выпрями10тель, интегратор с конденсатором, коммутируемый импульсный ключ и запоминающую ячейку с накопительным конденсатором, дополнительно введены генератор прямоугольных импуль15сов, элементы запрета и задержки, второй, третий и четвертый коммутируемые импульсные ключи и блок преобразования последовательности прямоугольных импульсов в непрерывный

20 сигнал, при этом выходы второго и третьего коммутируемых импульсных ключей включены параллельно конденсатору интегратора, выходы четвертого коммутируемого импульсного клю25ча подключены параллельно накопительному конденсатору, а выход генератора прямоугольных импульсов через элемент запрета подключен к входу первого коммутируемого импульсного

30 ключа и через элемент задержки к . входу второго коммутируемого импульс ного ключа и запрещающему входу элемента запрета, а через блок преобразования последовательности прямоугольных импульсов в непрерывный сигнал - к входам соответственно третьего и четвертого коммутируемых импульсных ключей. На фиг. 1 приведена структурная (функциональная) схема преобразователя/ на фиг. 2 - графически временные диаграммы. Устройство состоит из включенных последовательно выпрямителя 1, на вход которого подается входное переменное напряжение J ,интегратора 2 с конденсатором 3, первого коммутируемого импульсного ключа 4 и запоми нающей ячейки 5 с накопительным конденсатором 6. Выход второго коммутируемого импульсного ключа 7 и выход третьего коммутируемого импульсного ключа 8 включены параллельно конденсатору 3, выход четвертого коммутируемого импульсного ключа 9 включен параллельно конденсатору б, выход генератора 10 прямоугольных импульсов через элемент 11 задержки соединен с входом второго коммутируемого импульсного ключа,7, через элемент 1 запрета с входом первого коммутируемого импульсного ключа 4, а через блок преобразования последовательнос ти прямоугольных импульсов в непрерывный сигнал 13 - с входом четверто го коммутируемого импульсного ключа 9. Периодическое входное напряжение Ugx выпрямляется выпрямителем 1 (и) и подается на интегратор 2 (Uj При отсутствии импульсов выход генератора 10 прямоугольных импульсов на выходе преобразователя 13 также отсутствует напряжение, причем коммутируемуе импульсные ключи 4, 7, 8 и 9 выполнены таким обра зом, что ключи 4 и 7 при этом закры ты, а .8 и 9 открыты. Конденсаторы 6 и 3 шунтированы ключами 8 и 9, а выходное напряжение Ug преобразова теля отсутствует. После появления первого коммутирующего импульса на выходе блока 13 появляется непрерывный сигнгш и все ключи преобразователя оказываются закрытыми. Конденсатор 3 интегратора 2 дешу тируется и напряжение на его выходе возрастает пропорционально интеграл входного напряжения. При появлении второго коммутирую щего импульса с выхода генератора 1 он немедленно подается на вход ключа 4, который открывается и соединя ет выход интетратора 2 с входом запог.4инающей ячейки 5 и накопительным конденсатором б. Ключ 4 остается открытым в течение времени задержки элемента 11, после чего на запрещакндий вход элемента 12 запрета подается сигнал и ключ 4 запирается. За время его открытого состояния конденсатор 6 успевает зарядиться практически до установившегося напряжения и после запирания ключа 4 разряжается на входное сопротивление запоминаквдей ячейки 5, поддерживая выходное напряжение практически неизменным за время интегрирования. При появлении выходного сигнала элемента 11 задержки открывается ключ 7 и шунтирует конденсатор 3 интегратора 2, причем длительность открытого состояния ключа 7 равна разности между длительностью импульса генератора 10 и уставкой элемента 11 задержки, составляя половину длительности импульса генератора 10. За это время конденсатор 3 интегратора 2 успевает полностью разрядиться. После окончания импульса от генератора 10 ключ 7 вновь запирается, и на выходе интегратора 2 вновь начинает возрастать напряжение, а рассмотренный процесс повторяется при появлении следующего импульса от генератора 10. После исчезновения последнего импульса генератора .10 через время, несколько превышающее нормальную паузу между импульсами, выходной сигнал блока 13 исчезает, ключи 8 и 9 вновь открываются и шунтируют конденсаторы 3 и б, что приводит к исчезновению выходного -сигнала вне зависимости от наличия входного напряжения. Выпрямитель, интегратор и повторитель выполнены по известным схемам на операционных -усилителях. В качестве ключей использованы полевые транзисторы, управляемые биполярными транзисторами. Элементы задержки и запрета и блок превращения последовательности прямоугольных импульсов в непрерывный сигнал выполнены на логических микросхемах. Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащи включенные последовательно выпрямитель, интегратор с конденсатором, коммутируемой импульсный ключ и запоминающую ячейку с накопительным конденсатором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования при несинусоидальности входного напряжения, дополнительно введены генератор прямоугольных импульсов, элементы запрета и задержки, второй, третий и четвертый коммутируемые импульсные ключи и блок преобразования последовательности прямоугольных импульсов в непрерывный сигнал, при этом выходы второго и третьего коммутируемых импульсных ключей включены параллельно конденсатору интегратора, выход четвертого коммутируемого импульсного ключа под ключен параллельно накопительному конденсатору, а выход генератора прямоугольных импульсов через элемент запрета подключен к входу первого коммутируемого импульсного ключа и через элемент задержки к входу второго коммутируемого импульсного ключа и запрещающему входу элемента запрета, а через блок преобразования последовательности прямоугольных импульсов в непрерывный сигнал - к входам соответственно третьего и четвертого коммутируеквлх импульсных ключей. .

Источники информации,

ринятые во внимание при экспертизе

IfSx.