Стабилизатор переменного напряжения Г.И.Зайдмана Советский патент 1982 года по МПК G05F1/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различной радиотехни-. ческой аппаратуры., Известны стабилизаторы переменно напряжения,содержащие управляемый д ,литель напряжения,первый вход котор го подсоединен к входной шине,а его выход подключен к входу усилителя мощности.В свою очередь его выход подключен к входу индуктивного дели теля напряжения, к входу первого из мерительного преобразователя и к первому неподвижному контакту двухпозициоиного переключателя. Выход индуктивного делителя напряжения подсоединен к выходной шине устройства. В свою очередь выход первого измерительного преобразователя подсоединен к первому входу устройства сравнения, а его выход подсоединен к входу интегратора, выход которого в свою очередь подключен к второму входу управляемого делителя напряженкя- 1 . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стабилизатор переменного напряжения, содержащий управляемый делитель напряжения, вход которого подсоединен к входной клемме, а выход подключен к входу усилителя мощности, в свою очередь его выход подключен к первому входу мнЪгополюсника обратной связи цепи, быстрой стабилизации и к первому неподвижному контакту первого двухпозиционного переключателя, второй неподвижный контакт которого подключен к образцовой мере постоянного напряжения, выполненной по схеме стабилизатора постоянного напряжения с четырехполюсником цепи отрицательной обратной связи, при зтом подвижный контакт первого двухпозиционного переключателя подсоединен к входу четырехполюсника отрицательной обратной связи цепи медленной стабилизации, выход которого подключен к второму-входу многополюсника отрицательной обратной связи цепи быстрой стабилизации, а его выход подсоединен к управляющему входу управляемого делителя напряжения, кроме того, управляющий вход первого двухпозиционного переключателя подсоединен к блоку управления, и .делитель напряжения, выход которого соединен с выходной клеммой l2l. Недостатком известных устройств является низкая точность калибровки уровня выходного напряжения., Цель изобретения - повышение точ ности калибровки выходного уровня напряжения. Поставленная цель достигается те что в стабилизатор переменного напряжения введены второй, третий, чет)тый и пятый двухпозиционные переключатели, при подвижные контакты введенных второго и третьего двухпозиционных переключателей подсоединены к входу делителя йапряжения, первые неподвижные контакты второго и третьего двухпозиционннх переключателей подсоединены к выходу усилителя мощности, второй неподвижный контакт второго двухпозиционнрго переключателя подсоединен к подвижному контакту первого двухпозиционного переключателя подвижные контакты четвертого и пятого двухпозиционных переключателей подсоединены к входу четырехполюсника цепи отрицательной .обратной связи стабилизатора постоянного напряжения, первые неподвижные контак четвертого и пятого двухпозиционных . переключателей подсоединены к выходу стабилизатора постоянного напряжения, второй неподвижный контак пятого двухпозиционного переключателя подсоединен к подвижному контакту первого двухпозиционного пере ключателя, кроме того, управляющие входы второго, третьего, четвертог и пятого двухпозиционных переключателей подсоединены к блоку управ ления. На чертеже приведена схема стабилизатора переменного напряжения. Стабилизатор переменного напряжения содержит управляемый делител 1 напряжения, усилитель 2 мощности первый двухпозиционный переключатель 3, второй двухпозиционный пере ключатель 4, третий двухпозиционный переключатель 5, индуктивный делитель б напряжения, многополюсник 7 -отрицательной обратной связи цепи быстрой стабилизации, четырех полюсник 8 отрицательной обратной баязи цепи быстрой стабилизации, включающий преобразователь 9 деист Ьующего значения напряжения с вспо могательным узлом 10, четвертый, двухпозиционный переключатель 11, пятый двухпозиционный переключател 12, образцовую меру 13 напряжения базе стабилизатора 14 постоянного напряжения с четырехполюсником 15 цепи отрицательной обратной связи блок 16 управления двухпозиционным переключателями 3, 4и7, 11и12. При этом первый вход управляемого елителя 1 напряжения подсоединен входной клемме устройства. Выход управляемого делителя напряжения подсоединен к входу усилителя 2 мощности. В свою очередь его выход подсоединен к первым неподвижным контактам d двухпозицио ных переключателей 4 и 5. Подвижные контакты двухпозиционных переключателей 4 и 5 подсоединены к входу индуктивного. делителя б напряжения. Кроме того, выход усилителя 2 мощности подсоединен к первому входу многополюсника 7 отрицательной обратной связи цепи быстрой стабилизации, а также к первому неподвижному контакту d двух позиционного переключателя 3. Второй неподвижный контакт двухпозиционного переключателя 4 подсоединен к подвижному контакту d двухпозиционног о переключателя 8. Подвижный контакт q двухпозиционного переключателя 3 подсоединен к входу преобразователя 9 действующего значения напряжения, выход которого, в свою очередь, через вспомогательный узел 10 подсоединен к второму входу многополюсника 7. Второй неподвижный контакт двухпозиционного переключателя 3 подсоединен к первым неподвижньил контактам сГ двухпозиционньЬс переключателей 11 и 12 и к выходу образцовой меры 13 на базе стабилизатора 14 постоянного напряжения с четырехполюс.НИКОМ 15 цепи отрицательной обратной связи. Подвижные контакты двухпозиционных переключателей 11 и 12 подсоединены к выходу четырехполюсника 15 цепи обратной связи. Второй неподвижный контакт.-5 ;двухпозиционного переключателя 12 прдсоединен к подвижному контакту д; двухпозиционного .ререключателя 3. Управляющие входы двухпозиционных переключателей J, 4 и 7, 11 и 12 подсоединены к блоку 16 управления. Работу стабилизатора переменного напряжения можно объяснить с помощью след уетцих этапов. На первом этапе (рабочем) подвижный контакт а двухпозиционного переключателя 3 соединен с его первым неподвижным контактом б . Подвижный контакт а переключателя 4 соединен с его вторым неподвижным контактом -б. Подвижный контакт о( переключателя 5 соединен с его неподвижным контактом . Подвижные контакты а двухпозиционных переключателей 11 к 12 соединены с их первыми неподвижными контактами 6. В этом случае вход индуктивного

делителя 6 напряжения подсоединен через контактную пару а- Двухпозиц.онного переключателя 4 к входу иэ1мерительного преобразователя 9 действующего значения напряжения. Следовательно, сопротивление контактной пары О-(Г двухпозиционного переключателя 3 отра6атываетс:я в коэффициент стабилизации раз петли медленной стабилизации 8,

Сказанное справедливо, если входное сопротивление индуктивного де.литёля б напряжения много больше входного сопротивления преобразоватля 9 действующего значения напряжения, что на практике имеет место.

Итак, на первом этапе достигается повьлиение точности калибровки уровня выходного напряжения стабилизатора переменного напряжения за счет уменьшения в коэффициент стабилизации раз падения напряжения на контактной паре a-tf основного двух:позиционного переключатвля 3.

Длительность рабочего этапа составляет 5-20 мин и определяется нестабильностью работы преобразователя 9, например, фотоэлектрического преобразователя действуквдего значения напряжения.

Чем меньше нестабильность преобразователя 9, тем больше длительность рабочего этапа.

На втором этапе по команде с блока 16 управления подвижный контакте двухпозиционного переключателя 5 из положения В переводится в .положение (J . При этом на вход индуктивного делителя 5 напряжения напряжение с выхода усилителя 2 мощности поступает как через контактную пару 01 - двухпозиционного переключателя 5. Этим самым, исключается переходной процесс при размыкании контактной пары О-в двухпозиционного переключателя 4 на последующем этап работы. Другими словами, индуктивный делитель 6 напряжения остается подсоединенным к выходу усилителя мощности в течение всех этапов работы стабилизатора переменного напряжения .

Длительность второго этапа должна немного превышать или в крайнем случае быть равной времени пролета подвижного контакта о от неподвижного контакта б к неподвижному контакту (f двухпозиционного переключателя 4,

На третьем этапе подвижный контакт Q двухпозиционного переключате ля 3 соединяется с неподвижным контактом в .

На четвертом этапе подвижный контакт а двухпозиционного переключателя 12 соединяется с неподвижны контактом а.

Назовем пятый этап - этапом коррекции. На этом этапе подвижный контакт d двухпозиционного переключателя 11 подключается к его неподвижному контакту . В этом случае че5. тырехполюсник 15 цепи отрицательной обратной связи стабилизатора 14 постоянного напряжения оказывается подсоединенным к входу преобразователя 9 действующего значения напряжения. Сопротивление контактной группы С1- двухпозиционного переключателя 3 уменьшается в коэффициент стабилизации раз стабилизатора 14 постоянного напряжения. Сказанное 5 справедливо, если входное сопротивление четырехполюсника 15 много больше входного сопротивления преобразователя 9 действующего значения напряжения, что на практике имеет место...

Таким образом, на пятом этапе достигается повышение точности калибровки входного уровня напряжения преобразователя 3 на постоянном токе. Длительность каждого из этапов (второго, третьего, четвертого), обычно равна или несколько превышает время переключения соответствующего двухпозиционного переключатеQ ля. Длительность пятого этапа - этапа калибровки преобразователя 9 на постоянном токе не превышает 12 с.

После этого преобразователь 9 c подключается к выходу усилителя 2 мощности. Процесс подключения преобразователя 9 к усилителю 2 мощности осуществляется в обратном порядке .

д На шестом этапе подвижный контакт а двухпозиционного переключателя 11 соединяется с его неподвижным контактом сГ. Это позволяет сохранить подсоеднненньм вход четырехполюсника 15 отрицательной обратной свя5зи к выходу стабилизатора 14 постоянного напряжения на седьмом этапе, а следовательно, исключить тем самым длительность переходного процесса образцового источника 13

0 напряжения.

На седьмом этапе подвижный контакт а двухпозиционного переключателя 12 соединяется с его неподвижным контактом сГ.

На восьмом этапе подвижный контакт а двухпозиционного переключателя 3 соединяется с его подвижным контактом сГ. В этом случае вход преW образователя 9 оказывается соединенным с выходом усилителя 2 мощности.

На дейятом этапе подвижный контакт d двухпозиционного переключателя 4 оказывается соединенным с

65 его неподвижным контактом . На десятом этапе.подвижный контакт d двухпозиционного переключателя 5 оказывается соединенным с не подвижным контактом. В этом случа работа устройства аналогична работе на первом этапе. . Последовательность работы двухпоэиционных переключателей.3, 4 и 7, 11 и 12 на перечисленных этапах обеспечивается блоком 16 управления Введенные отличительные признаки позволяют повысить точность калибровки уровня выходного напряжения предлагаемого стабилизатора пере-мЬнного напряжения. Формула изобретения Стабилизатор переменйого-.напряжения, содержащий управляемый делитель напряжения, вход которого подсоединен к входной клемме, а выход подключен к входу усилителя мощности/ в свою очередь его выход подклю чен к первому входу многополюсника обратной связи цепи быстрой стабили зации и к первому неподвижному контакту первого двухпозиционного пере ключателя, второй неподвижный контакт которого подключен к образцово мере постоянного напряжения, выполненной по схеме стабилизатора постоянного напряжения с четырехполюсником цепи отрицательной обратной связи, при этом подвижный контакт первого двухпозиционного переключателя подсоединён к входу четырехполюсника отрицательной обратной связи цепи медленной стабилизации, выход которого подключен к второму входу многополюсника отрицательной обратной связи цепи быстрой стабилизации, а его выход подсоединен к управляю1де 1у входу управляемого делителя напряжения, .кроме того управ лякадий вход первого двухпозицио нног переключателя подсоединен к блоку. управления, и делитель напряжения, выход которого соединен с выходной клеьиой, отличающий с я тем,, что, с целью повышения точности калибровки выходного уровня напряжения, в него введены второй, третий, четвертый и пятый двухпозиционные переключатели, при этом подвижные контакты введенных второго и третьего двухпозиционных переключателей подсоединены к входу делителя напряжения, первые неподвижные контакты второго и третьего двухпозиционных переключателей подсоединены к выходу усилителя мощности, второй неподвижный контакт второго двухпозиционного переключателя подсоединен к подвижному контакту первого двухпозиционного переключателя, подвижные контакты четвертого и пятого двухпозиционных переключателей подсоединены к входу четырехполюсника цепи отрицательной обратной связи стабилизатора постоянного напряжения, первые неподвижные контакты четвертого и пятого двухпозиционных переключателей подсоединены к выходу стабилизатора постоянного напряжения, второй неподвижный контакт пятого двухпозиционного переключателя подсоединен к подвижному контакту первого двухпозиционного переключателя, кроме того, управляющие входы второго, третьего, четвертого и пятого двухпозиционных переключателей подсоединены к блоку управления, Источники инфо 1ации, принятые во внимание при экспертизе 1,Булатов Ю.А. Прецизионный генератор-калибратор переменных напряжений ГК-8А. Изв. Томского политехнического института, т. 298, с. 65, рис.1 9эягво Томского Госуниверситета, 1974; 2.Ройтман И.С. ймплитудно-стабильные генераторы и многозначные меры переменных: напряжений. Ротопринт ТПИ. Томск, 1977, с. 95, рис. 62.