Устройство для стабилизации переменного напряжения

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является повышение точности стабилизации. Для этого в устройстве в качестве стабилизируемых параметров используются напряжения с запоминающего интегратора 6 обратной связи и запоминающего эталонного интегратора 10. Причем эти напряжения с помощью блока 7 функционально-степенного преобразования представляют собой моменты MN N-го порядка функций выходного и эталонного напряжений. Это позволяет стабилизировать напряжение и в случаях, когда возмущающий фактор возникает в моменты времени, не совпадающие с началом тактового интервала. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 05 F 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4332758/24-07 (22) 24, 11.87 (46) 23.09.89. Бюп. № 35 (71) Киевский политехнический инсти" тут им. 50-летия Великой Октябрьской с оциалистич еск ой р е вол юции (72) В.Я. Жуйков (SU), Рышард Стжелецки (РЬ) и С.M ° Фоменко (SU) (53) 621. 316. 722. 1 (088. 8) (56) Патент США ¹ 3697768, кл. Н 02 1/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 736064, кл. G 05 F 1/44, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ .(57) Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является повышение точности стабилизации. Для этого в устройстве в качестве стабилиэируемых параметров используются напряжения с запоминающего интегратора 6 обратной связи и запоминающего эталонного интегратора 10. Причем эти напряжения с помощью блока 7 функционально-степенного преобразования представляют собой моменты Мп п-ro порядка функций выходного и эталонного напряжений. Зто позволяет стабилизировать напряжение и в случаях, когда возмущающий фактор возникает в моменты времени не совпадающие с на- ф чалом тактового интервала. 1 з.п. флы 3 ил, 3 1509848

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в преобразовательных устройствах для стабилизированных систем электропитания и прецизионного электропривода °

Целью изобретения является повы10 шение точности стабилизации переменного напряжения.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока функционально-степенного преобразования; на фиг. 3 эпюры напряжений, поясняющие работу устройства стабилизации.

Устройство состоит из последовательно соединенных блока 1 управле20

rп я, блока 2 силовых ключей и фильтра 3, выход которого подключен к выторого подключен к выходу генератора

9. эталонного напряжения, а выход — к входу запоминающего эталонного интегратора 10.

Кроме того, устройство содержит блок 11 синхронизации, выход которого соединен с управляющими входами запоминающего интегратора б обратной связи, блока 7 функционально-степенного преобразования и запоминающего эталонного интегратора 10, а также сумматор 12, один из входов которого соединeí с выходом запоминающего ин40

45 ходным выводам для подсоединения нагрузки 4 и к одному из входов умножителя 5 обратной связи. Вход умножителя 5 обратной связи может непосредственно подключаться к выходу блока

2 силовых ключей, минуя блок 3. Выход умножителя 5 обратной связи подключен к входу запоминающего интегратора 6 обратной связи, а другой из 30

его входов соединен с выходом блока

7 функционально-степенного преобразования, . соединенного с входом эталонного умножителя 8, другой вход коявляется выход экспоненциального усилит еля 15.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 управления вырабатывает импульсы управления блоком 2 силовых ключей, формирующим и регулирующим переменное напряжение. данное напряжение поступает на вход фильтра 3, в котором подавляются высшие гармонические составляющие выходного напряжения преобразователя. Снимаемое с выхода блока 3 переменное напряжение (фиг . 3 напряжение U >) пода ется на блок 4 нагрузки .

Блок 11 синхронизации вырабатывает импульсы (фиг, 3, напряжение U и ), фильтрующие начало и конец тактовых интервалов, т. е. осуществляет разби-: ение периода выходного напряже п я U> на тактовые интервальt. Период тактовых импульсов U„< определяется выражением

То Тры Н где Т вЂ” период тактовых импульсов;

Т,ы - период выходного напряжения;

N — количество тактовых интервалов.

Тактовые импульсы Uö с выхода блока 11 поступают на управляющие входы запоминающего интегратора 6 обратной связи, запоминающего эталонного интегратора l0 и блока 7 функционально-степенного преобразования и син-.. хронизируют работу этих блоков на каждом тактовом интервале.

В блоке 7 функционально-стеленного преобразования на. каждом тактовом интервале формируется напряжение (фиг, 3, напряжение U7), являющееся весовой степенной функцией текущего времени (показатель степени задается предварительно) . В общем виде напряжение U, формируемое на 1с-м тактовом интервале, описывается выражением е тегратора 6 обратной связи, другой из входов соединен с выходом запоминающего эталонного интегратора 10, а выход подключен к управляющему входу блока 1 управления силовыми ключами.

Блок 7 функционально-степенного

50 преобразования (фиг. 2) содержит пос-55 ледовательно соединенные генератор l3 пилообразного напряжения, логарифмический усилитель 14 и экспоненциальный усилитель 15. Выходом блока 7 где U>z — опорное напряжение; — текущее время; номер тактового интервала

J 1:=1,N j; и - показатель степени j n 70/.

Напряжение с выхода блока 7 функционально-степенного преобразования поступает на один из входов умножителя 5 обратной связи н эталонного умножителя 8, 5

15098

На другой вход умножителя 5 обратной связи поступает выходное напряжение преобразователя U . В общем виде напряжение (фиг. 3, напряжение U ), формируемое на выходе умножителя 5 обратной связи, на k-м тактовом интервале описывается выражением

0,(г)-"з(г) Пг()-Пз(") Цоп L(t . 10 — (k-1)Т )/Т )

На выходе генератора 9 эталонного напряжения формируется эталонное синфазное напряжение (фиг ° 3, напряже15 иие U ), которое подается на другой вход эталонног0 умножителя 8. В общем виде напряжение (фиг. 3, напряжение

Ug ) формируемое HB выходе 3TBJIoHHQ го умножителя 8 íà k-м тактовом инВ 20 тервале описывается выражением

ПВ (г) 119() 7 () 9 () оп

-(k-1) Т,/T. 3

Напряжение U с выхода умножи- 2

5 теля 5 обратной связи поступает на вход запоминающего интегратора 6 об. ратной связи и интегрируется на каж-, дом тактовом интервале. Проинтегрированное напряжение считывается и 30 запоминается на время следующего тактового интервала. Таким образом, выходное .напряжение запоминающего . интегратора 6 обратной связи (фиг. 3, напряжение Ц6) на (k+1) ì тактовом интервале запишется кт kT0

U z(t) dt= —,. U> (t) (t< 1то . (kп, -(k-1) Т,)" dt, 40 где ф = Т. — постоянная интегрирования.

Аналогично, выходное напряжение запоминающего эталонного интегратора

10 (фиг. 3, напряжение U«) íà (k+

+1)-м тактовом интервале запишется о

U„= 4- (UÄ(t)dt=т%Ь- U (t)(8 о (к-1т„ 1к- Го

-(1-1) Т,) "at.

Напряжение U с выхода запоминаю6 щего интегратора 6 обратной связи поступает на один из входов сумматора

12. Напряжение U «с выхода запомина-. ющего эталонного интегратора 10 поступает на другой вход сумматора 12, где данные напряжения сравниваются.

48

1 езультат сравнения — напряжение рассогласования (фиг. 3, напряжение U, ), на (k+1)-м тактовом интервале запишется

" <9. = К с(" 6 — " о» где К вЂ” коэффициент усиления сумматора.

Полученное напряжение рассогласования U с выхода сумматора t2 в качестве регулирующего воздействия подается на вход блока f управления силовыми ключами.

Таким образом, в устройстве стабилизации в качестве стабилизируемых параметров используются напряжения

U u U «, представляющие собой не составляющие аппроксимирующего ряда

Уолша (как в прототипе), а для rl, равного целому положительному числу, моменты M„ n-го порядка функций выходного и эталонного напряжений преобразователя, так как под моментом

M п-го порядка функции f (t) на интервале ((К-1) Т; КТ > понимается

k7

M„= — и,—,,— f(с) (t-(k-1)Т) dt.

1 tl (|;-s)T формулаизобреФения

1. Устройство для стабилизации переменного напряжения, содержащее блок силовых ключей, входом соединенный с входными выводами, выходом через фильтр — с выходными выводами, а управляющим входом подключен к выходу блока управления, вход которого соединен с выходом сумматора, генератор эталонного напряжения и блок синхронизации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в него введены запоминающий интегратор обратной связи, запоминающий эталонный интегратор, умножитель обратной связи и эталонный умно» житель, а также блох функционально- степенного преобразования, реализующий функцию

- f (t) =(t-(k-1) Т,)" /Т, где t - текущее время;

k — номер тактового интервала длительностью Т, определяемой импульсами блока синхронизации;

n — показатель степени, 1509848

Л из

И

vm фиг. 5

Составитель С. Чернышева

Техред А.Кравчук Корректор А . Обручар

Редактор А. Шандор

Заказ 5810/44

Тираж 788

Подписное

ВНИИПИ Государственного:-.омитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, -,осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 причем управляющий вход блока функционально-степенного преобразования соединен с выходом блока синхронизации, один из входов умножителя обратной связи подключен к выходным выводам, а выход соединен с входом запоминающего интегратора обратной связи, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого через запоминающий эталонный интегратор соединен с выходом эталонного умножителя, один вход которого подключен к генератору эталонного напряжения, при этoM другие входы умножителя обратной связи и эталонного умножителя объединены и подключены к выходу блока функционально-степенного преобразования, а управляющие входы .запоминающего интегратора обратной связи и запоминающего эталонного интегратора подключены к выходу блока синхронизации.

2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок функционально-степенного преобразования выполнен на последовательно соединенных генераторе пилообразного напряжения, логарифмическом усилителе и экспоненциальном усилителе, причем вход блока функционально-степенного ,15 преобразования подключен к входу генератора пилообразного напряжения, а выход — к выходу экспоненциального усилителя.