Стабилизатор напряжения переменного тока

 

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, управляемый усилитель и усилитель Мощности, выход которого соединен с выходными клеммами и с входом измеритель«ого преобразователя, сумматор , один вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход подключен к первому входу дополнительного сумматора, выход которого через интегратор соединен с управляющим входом управляемого усилителя, ограничитель и усилитель-ограничитель, отличающийся тем, что, с целью повьшения стабильности выходного напряжения за счет устранения аддитивной погрешности, ограничитель выполнен двусторонним , причем вход его подключен к выходу сумматора, а выход соединен с входом усилителя-ограничителя, выход I которого через введенный конденсатор подключен к второму входу дополнитель (Л ного сумматора, при этом выход измерительного преобразователя соединен с другим входом сумматора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ч(51) 6 05 F 1/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ., -:,"::, :::-- -;,J

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1 ) 3434285/2 4-07 (22 ) 1 1.05.82 (46) 23.11.83. Бюл. ¹ 43< (72) В. И. Петроченко (71 ) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С, М. Кирова (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР № 431497, кл. 5 05 Г) 1/44, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 868721, кл. G 05 F 1/44, 1980. (54) (57) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ /ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий послецовательно соединенные зацаюший генератор, управляемый усилитель и усилитель мощности, выход которого соецинен с выходными клеммами и с входом измерительного преобразователя, сумматор, оцин вхоц которого соединен с источником опорного напряжения, а выход

° подключен к первому вхоцу цополнитель ного сумматора, выхоц которого через интегратор соединен с управляюшим вхо» дом управляемого усилителя, ограничитель и усилительограничитель, о т л ичаюшийся тем,что,сцельюповышения стабильности выхоцного напряжения за счет устранения адцитивной погрешности, ограничитель выполнен двусторонним, причем вхоц его подключен к выхоцу сумматора, а выхоц соединен с входом усилителя-ограничителя, sbIxog которого через введенный конценсатор подключен к второму вхоцу дополнительного сумматора, при этом Bblxog измерительного преобразователя соединен с цругим входом сумматора.

1 1086

Изобретение относится к электротехнике, а именно к применению стабилизаторов переменного напряжения, и может быть использовано в схемах автоматической регулировки усиления генерато5 рах калибраторах и других устройствах, гце применяютдя источники стабильного напряжения переменного тока, имеющие малый уровень нелинейных искажений и повышенную стабильность выходного напряжения.

Известен стабилизированный источник периодического. сигнала, coneðêàøèé за дающий генератор и усилитель с управляемым коэффициентом передачи, к выходу которого поцключена цепь стабилизации1 выхоцного напряжения, включающая в себя усилительограничитель, блок сравнения, перемножитель, инерционное звено и уси- литель постоянного тока, выход которого 20 подключен к управляющему входу регулируемого усилителя Г1 ) .

Нецостатком этого устройства as ляется ограниченное быстродействие цепи стабилизации, делающее невозможным стабилизацию быстрых" флуктуаций выходного напряжения зацаюшего генератора, а также большие нелинейные искажения выходного сигнала, обусловленные наличием в управлявшем напряжении на 30 выхоае перемножителя всех четных гар моник сигнала: остатка второй гармоники, четвертой, шестой и т.ц., для подавления которых необхоцим фильтр с большой постоянной времени.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является стабилизатор переменного напряжения, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, управляемый усилитель и усилитель мощности, выход которого соединен с выхоцными клеммами и с входом измерительного преобразователя, сумматор, один вхоа которого соединен с источником опорного напряжения, второй вход через ограничитель - с выхоцом измерительного преобразователя, а выход его подключен к вхоцу усилителя«огра» ничителя и к входу дополнительного сум50 матора, второй вход которого соединен с выходом усилителя-опраничителя, а выход - с входом интегратора, выход последнего подключен к управляющему входу управляемого усилителя (2 .

Однако известное устройство облацает недостаточной стабильностью выхоцного напряжения из-ва погрешности, вносимой нестабильностью уровня ограничения

149 2 ограничителя, включенного на выходе измерительного преобразователя цо уст» ройства сравнения (сумматор) с опорным напряжением, а также иэ-аа адцитивной погрешности усилителя-ограничителя.

Целью изобретения является повышение стабильности выхоцного напряжения стабилизатора за счет устранения ацдитивной погрешности.

Поставленная цель аостигается тем, что в стабилизаторе напряжения перемен ного тока, содержащем последовательно соециненные задающий .генератор, управляемый усилитель.и усилитель мощности,, BbIxon которого соединен с выходными клеммами и с входом измерительного преобразователя, сумматор, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выхоц поцключен к первому входу дополнительного сумматора, вью хоц которого через интегратор соецинен с управляющим входом управляемого усилителя, ограничитель и усилительограничитель, ограничитель выполнен двусторонним, причем ахоп его поаключен к выходу сумматора, а выход соединен с входом усилителя-ограничителя, выхоа которого через введенный конденсатор поцключен к второму входу дополнительного сумматора, при этом выхоц измерительного преобразователя соецииен с другим вхоаом сумма тора.

На фиг. 1 приведена блок»схема стабилизатора; на фиг. 2 - диаграммы напряжений.

Устройство состоит из последовательно соединенных. задающего генератора 1, управляемого усилителя 2 и усилителя 3 мощности, к выхоцу которого подключена цепь стабилизации выходного напряжения, включающая измерительный преобразова» тель 4, соединенный с сумматором 5, к второму входу которого поцключен источник 6 опорного напряжения, а выхоц его соединен с ogHHM входом цополнительного сумматора 7 непосредственно,. а с другим входом - через последовательно соединенные двусторонний ограничитель 8, усилительограничитель 9 и конценсатор 10, регулирующее напряжение с- выхода сумматора 7 подается через интегратор, 11 на управляемый усилитель 2.

Стабилизатор напряжения работает слецуюшим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает синусоицальные колебания, которые, пройця через управляемый усилитель 2, усиливаются по мощности усилителем 3, вы3 1056 хоцное напряжение которого поцаегся на выходные клеммы и стабилизируется на уровне 0о, заданном опорным источником 6. Для сравнения выходного напряжения с напряжением опорного источника 6 в схеме имеется измерительный преобразователь 4, который обеспечивает основные метрологические характеристи«и стабилизатора, и сумматор 5. Сигнал рассогласования с выхода сумматора 5 1О (фиг. 26 ) подается через сумматор 7 на интегратор 11, который служит цля выде; ления и усиления постоянной составляю шей и поцавления гармонических составляющих сигнала рассогласования пропор» дионально их частотам. Напряжение с выхоца интегратора 11 подается на уп- . равляемый усилитель 2, изменяя его коэффициент передачи так, чтобы поцдерживать неизменным выхоцное напряжение Zo стабилизатора.

Для увеличения быстродействия стабилизатора и уменьшения постоянной вре» меня интегратора 11 в схеме имеется ограничитель 8 и усилитель ограничитель zS

9, с помощью которых можно преобразовать спектр сигнала рассогласования и устранить из управляюшего напряжения самые низкочастотные вторую и четвертую гармоники. Однако включение ограничителя 8 в цепь сравнения с опорным напряжением 0о приводит к появлению дополнительной погрешности и нестабильности выходного напряжения за счет аддитивной погрешности ограничителя 8.

Поэтому в предлагаемом устройстве цля устранения этого влияния он выполнен двусторонним и ноцключен K выхоцу сумматора 5. Уровни ограничения его выбираются таким образом, чтобы обеспечить ®

ence 258 27,2 (фиг. 25). Далее сигнал подается на усилитель-ограничи» тель 9, уровни ограничения которого оцинаковы и равны О цр =О,38170„„гце

149 4

U - амплитуца выхоцного напряжения.

Для устранения аццитивной погрешности усилителя-ограничителя 9 на выходе его включен «онценсатор 10, после чего напряжение приобретает вид, показанный на фиг. 26. Угол отсечки 8 =50,46о получается автоматически при суммировании выхоцных напряжений преобразователя 4 и опорного источника 6. Угол отсечки ЬО и уровни ограничения Оо„, рассчитываются из условиях равенства по моцулю второй и четвертой гармоник в напряжениях 0g и (У„о (фиг. 26,B), после сложения которых в сумматоре 7 получается сигнал рассогласования (фиг. 2Ч.), в котором есть информация об изменении выходного напряжения и в спектре которого отсутствуют вгорая и четвертая гармоники.

Уровень остальных гармоник в нанном случае остается примерно таким же как в разложении в ряц Фурье напряжения при нвухполупериоцном выпрямлении, т.е. сигнала с выхода измерительного преобразователя 4.

Таким образом, благоцаря включению цвусгороннего ограничителя, вхоц «огороro соецинен с выходом суммагора и кон= ценсатора на выходе усилителя-ограничителя, удается цополнительно преобразовать спектр управляющего напряжения (т.е. при отсутствии второй и четвертой гармоник уменьшить уровень шестой и последующей гармоник), ч ro увеличивает быстроцействие цепи стабилизации.

Эффект от использования преплагаемого устройства заключается в повышении произвоцигельности труда при проверочных и цругих работах, за счет более быстрого и точного установления abrxoaного напряжения при изменении сигнала или часготы задающего генератора по, сравнению с известным стабилизатором переменного напряжения, внецренного в составе генератора-калибратора ГК-8.

1056149

Филиал ППП" Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Черньпиева

Редактор P. Пицика Техред С.Мигунова

Заказ 9304/40 Тираж 874

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, ц. 4/5

Корректор Q. Билак

Поцписное