Стабилизатор переменного напряжения

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Цель изобретения - повышение точности стабилизации выходного напряжения при изменении частоты входного напряжения. Цель достигается путем реализации измерительного органа двухканальным, каждый из которых содержит интегратор 13 и 14 с обнулением и считыванием с него информации в конце интервала интегрирования, равного полупериоду стабилизируемого напряжения . На вход каждого интегратора 13 и 14 подается выпрямленное с помощью выпрямителей 8 и 10 и смещенное эталонным напряжением от источника 11 относительно нулевого уровня напряжение, пропорциональное выходному напряжению стабилизатора . За счет выбора соотношения между измеряемым и эталонным напряжением добиваются равенства нулю выходного напряжения интегратора 13 (14) при максимально допустимом выходном напряжении для одного канала и минимально допустимом для другого канала, что позволяет добиться независимости точностных характеристик от периода стабилизируемого напряжения, и параметров цепи интегрирования. 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si) s G 05 F 1/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4716545/07 (22) 10.07,89 (46) 23,10,91. Бюл, М 39 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) Ю.В.Сидоренко, В,А.Халиков и А.Г.Можаровский (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1180858, кл, G 05 F 1/30, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1416953, кл. G 05 F 1/30, 1986. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Цель изобретения — повышение точности стабилизации выходного напряжения при изменении частоты входного напряжения. Цель достигается путем реализации измерительного органа двухканальным, каждый из ко.,. Ж,, 1686416 А1 торых содержит интегратор 13 и 14 с обнулением и считыванием с него информации в конце интервала интегрирования, равного полупериоду стабилизируемого напряжения. На вход каждого интегратора 13 и 14 подается выпрямленное с помощью выпрямителей 8 и 10 и смещенное эталонным напряжением от источника 11 относительно нулевого уровня напряжение, пропорциональное выходному напряжению стабилизатора. За счет выбора соотношения между измеряемым и эталонным напряжением добиваются равенства нулю выходного напряжения интегратора 13 (14) при максимально допустимом выходном напряжении для одного канала и минимально допустимом для другого канала, что позволяет добиться независимости точностных характеристик от периода стабилизируемого напряжения и параметров цепи интегрирования. 2 ил. 68(з416 (г(Зоб р 6 те (> N B З Т К! ) С И З С я:: i "-::: ) 0 > 8>" (—в }частнос--, };., ); и г}„->() бр(!"., }В.. —,- >вч„)(тй

TBXHNK8, M f4OM8T t)!>) i „M r!ОЛ ьзов..)НО,!))1)1

Г}ОСТРОЗНИЯ BLICQI:01 C}}I)fbI:(Ста)ЗИ}ЛИ:":)ато)ЗОВ переменнс)го кап о 1же }-1}/)я в искре ного дейСтвиЯ.

Цель)О изобретения Является пОВышеНИ6 ГОЧНОСТИ Ста)б)4Л)ИЗг)ц(}И ВЬ ХодНОГО Напряжения и ри изменении частоты входного кап ряжения, На Фиг 1 предаст) Влека Фу;-)кциональная схема стабил}изс1тс)ра, H !) фиГ, 2 — Briiopb! напрях<ениЙ В GcH" вк": х f c"чках (.хемы.

Ста(зилизаз> Ор с)зд(1з>кит p6. улирующий орган 1 pMcKpBTíoro действия, сОединенный уп1)авл}яющими Вх()дами с Вы>хода(4и р686pcM8HorG счетчик3 Io зОГОВые эл(-. .Менты

3 и 4, выходами 008) IM!ÍBHHbf6 с Входам и поямОГО и ОбратнзГО счета реверсивнОГ>0 сче i чика 2, изм}ерител(>}-lый траHñôop)MB!òñ р

5 с ОднОЙ 1)ервичнйй "} TpB(4R э Горич))ь)14 и

Обмоткам)и„перв(1" )наг! 0614GTK3 6 трансф(з))матооа 5 соединена с i31>I);()дом устр(зйст}ва, первая Вторичная GoìGTê .I 7 — c входом выrfpRI}>fMTBtIR 8, TpB bR вз 0()L>I}IHBR ОбмОтка 9 с входом выпрямител! 10 Выг;рямитель 8 соединен первым Рыхс)дньм ВыВодом с GEI

HGMM8HHbIf> (18РВЫМ ВЫХОДНЫМ ВЫВОДОМ ИС— точника 11 1 эталон}(огс )13ïàR)KBII(4R, Второи

ВЫ>,ОДНОЙ ВЫ BGЦ Г! } >О Гi l! )ОГ !QЛОж -IОЙ ПОХ)Я г)— ности котор}зго падклк)}!е;- к общей шике, Второй выхо>дной) Вывоп,:зыпоям/, Геля 8 соеäMHBH < Входом об к} л -!6!M! l G > R ioR<>I4 1 2

СбрОС3 MHTBrp3TOpa )3, СОЕГ(ИКЕККОГС} ВЫХ<}pGI C aKoq0f rfopOroI o Q 3 (":f48)a 3 4, rpBTN 4

ВыхоДНОЙ Вь!ВОД ис ><)ч)!И),=. 11;:}талоннОГG напря 4 В) ОРОГО ВЫ IPRkiL>.—

ТЕЛ» 1 () 3 (»тт стг)г}г Й !! >» i ) iol ВЯ>>ол г

Входом fjòoðoãî I).и: Гр,:.. } Ор-.: 14 с ключом 15 сброса, в! (G,a !4)-!TB((.><.)r()};}=" 14 ззедикен входом Oopciro30ro лэм(-,(п 3} 3, формиосвя г!"-л}, 1)з (-.Tp(I(140}i !" >:14 имп}}jlbc()(> в> oв,(Q торог0 c06,3!,MHBH>,, ) c-РОЙ вroзич!)Ой

Об)>}}отк}0 .-1 1 ., а В }х»:,». —,". Вх()да;»и с ОСЬ)Г, 00

Вания Qopoãoâb!K 31614 "H! ()В 3 N <: )4 вхог}ОМ форм)ирователя 1:! . )Чп,з)ьсoâ сбрзса иктегРат(ЗРВ> 3 ЕГО ВЫХгЗг, " $>r);.) ) )ЛЯ)З}})ИМИ BXGцаМ)г) Кл;О!)B(i,,,",,"5 Сг 3 З(„ (,та г: M !i!è -! R Tã (г) э,:)г> "л — с г! е с (к) ! ! >4> О бра -;i.,)4

IJBx Г)0» Гупа)=:."T )1:::):;- .Х)), > !)=Г}}г)> ру)<)}}}ег<):зргание IJI)öK (ф):)-,, .:3)), „-:;;,:=..::-".;,;;-! „ . Bb)Ä

Вы ВО))IQ " ус )з}01}ств !. Х1 э,> i-:":!)!!! B! . lb! Й тp3 -Iñфо(з(43 (00 5 )) }460, 4т "...:l:i<6НИB ТЗЬИЛ)АЗВТ003 1: 1)(., }} "-:L:IIB,,} .! >П1>с Г)1 >)ОЙ ()ЛЯ i!QC)}»ъл>j}io(L>i}}>I ),i) } >, . . : i I>I) i)R >l

ИЗ>,),трддф}:. >1 ;.! >ь) "> RT>.l -:,)>,! - .)6МО--GK 7 }., <} подается соответственно на выпрямители 8 и 10, Напряжение 19 и 20 на выходных выводах соответственно Выпрямителей 8 и 10 показано на фиг, 2б, В. Напряжение с синх5 ронизирующей вторичной обмотки 17 трансформатора 5 подается на формирователь 16 стробирующих импульсов, который вырабатывает стробирующие импульсы 21 (фиг, 2г). Они поступают на пороговые эле10 менты 3 и 4 и на формирователь 18 импульсов сброса интегратора, вырабатывающий импульс 22 сброса интегратора (фиг. 2д). На фиг. 2е показано входное напряжение 23 ик rerpBTGp3 13, получаемое путем суммиро15 ва-!MR напряжения источника 11 эталонного

Н)3)ПРЯЖЕНИЯ "}/у(1 И ВЫХОДНОГО НВПРяжения выпрямителя 8. На фиг. 2ж показано входное напряжение 24 интегратора 14, получаемое путем суммироваки:=: к:-;.pRR<620 HMiR источни};а 11 эталонно! О !-;апряжекия (}т2 И В-)KoäÍoro НЗПряжЕНИЯ 20 ВЫПряМИтЕля 10, Выход.-се напряжение 25 (фиг. 2з) инге!.ратора 10 при синусоидальной форме из2з меряемого напряжения и Времени интегрирования (— Т/2 равно.г Vm зг})1

}}инт — - (— — ) г! д 2

30 где Т вЂ” период сикусоидальнсго напряжения; о т1 — постоянная интегрирования интегратора 13, )Г

Если амплитудное значение V максимально допустим" ãî уровня измеряемого

H3ПРЯ>КЕНИЯ РаВНО Чгп). тО ПРИ НЕКОТОРОМ значении V mi напрях<ение 25 на выходе иктеГратора 13 б}}/дет 03 BHQ нул}О

> /

}}) инт =- -(— — —." -) =0 (2)

>г 2

При известном значении Vm1 значение >>>,г„ i ВыбираЕМ TGK, Чтобы СОЬЛ ЮДЗЛОСЬ уСловие (2), т.е.

2 зт1 = %т}1

>!.

При этом значе;i41! V-.)})-, капря:;(ение

)> дн)- В }40МBН NB)46pBHI!R В" Ег,r }За В НО КИ1)О и не зависит GT периода Г и п<)стояннзй !

MI-)те ГРИРОВВ> К 4!R (,-!

При "-качекиЯх Vm > Vm!1 1/унт >О, 3 г)ри }т -. <()и).)< /ин! <. О. Та <И;. ОаРЗЗО!4. ВЬ бРав ттэт В СООтВЕтСтвИИ С (3) ПОЛЯРНОСТЬ Уинт

i=,Г

-l3@NKCMP}}}BT Нам ОТКЛОНВНИ6 ИЗМ6РЯВ}40ГО -::аг)ряжени}> GT Vm Аналогично Для инт6Гратора 14, если амплитудное значение микимал ьн() допустимОГО уровня измеряем(зго напряжения Г)авно (1 -7 и выбоав Ч- >

1686416

2 — Vm2, то полЯРность напРЯжениЯ 26 (фиг. у

2и) на выходе интегратора 14 зафиксирует отклонение измеряемого напряжения от

Vm2.

Таким образом полярность напряжения на выходе интеграторов 13 и 14 в момент времени t.==- Т/2 однозначно определяет отклонение измеряемого напряжения из зоны допустимой нестабильности. Полярность напряжения фиксируется стробируемыми пороговыми элементами 3 и 4, которые в зависимости от полярности поступающего на их входы напряжения пропускают стробирующие импульсы 21 на вход прямого и обратного счета реверсивного счетчика 2.

На фиг. 2 показаны эпюры напряжений для трех возможных случаев значений напряжения. Так, первый период соответствует случаю Ч >Vm>, при этом пороговый элемент

3 пропустит стробирующий импульс 21 и на выходе порогового элемента 3 появится счетный импульс 27(фиг. 2х); второй период

Vm

Vm2 >Vm >Чы — пороговые элементы 3 и 4 не пропускают страбирующий импульс 21 (фиг. 2к, л). Если счетный импульс появится, то счетчик 2 перейдет в новое устойчивое состояние, в соответствии с которым изменится коэффициент паредачи регулирующего органа 1. По окончании измерения интеграторы 13 и 14 обиуляются ключами сброса 12 и 15 при поступлении на него импульсов 22 сброса интегратора, Устройство позволяет строить высокоточные стабилизаторы переменного напряжения при наличии изменения частоты питающего напряжения.

Формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий включенный между входными и выходными выводами регулирующий орган дискретного действия, соединенный управляющими входами с соответствующими выходами реверсивного счетчика, входы прямого и обратного счета которого соединены с выходами соответственно первого и второго страбирующих пороговых элементов, измерительный трансформатор, подключен ный первичной обмоткой к выходным выводам, а первой вторичной обмоткой — к входу первого вы5

55 прямителя, первый выходной вывод которого соединен с одноименным первым выводом источника эталонного напряжения, второй вывод источника эталонного напряжения, полярность напряжения на котором противоположна полярности напряжения иа ега первом выводе, подключен к общей шине, второй выходной вывод первого выпрямителя соединен с входом первого интегратора с ключом сброса, соединенного выходом с входом первого стробируемого порогового элемента, формирователь стробирующих импульсов, входом подключенный к второй вторичной .обмотке измерительного трансформатора, а выходом — к входам стробирования пороговых элементов и входу формирователя импульсов сброса выход которого соединен с управляющим входом ключа сброса первого интегратора, атл ича ю щийс я тем, что, с целью повышения точности стабилизации выходного напряжения при изменении частоты входного напряжения, в него введены второй интегратор с ключом сброса, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов сброса, третья вторичная обмотка измерительного трансформатора и второй выпрямитель, а источник эталонного напряжения снабжен третьим выводом, полярность напряжения на катаром совпадает с полярностью напряжения иа его первом выводе, причем вход второго выпрямителя соединен с третьей вторичной обмоткой измерительного трансформатора, третий вывод источника эталонного напряжения соединен с одноименным первым выходным выводом второго выпрямителя, а его второй выходной вывод — с входом птарага интегратора, выход которого соединен с входом второго стробируемого порогового элемента, стробируемые пороговые элементы выполнены в виде стробируемых двухвходовых компараторов, инвертирующий вход первого из них и иеинвертирующий вход второго соединены с общей шиной, а иеинвертирующий вход первого и инвертирующий вход второго использованы в качестве входов соответственно первого и второго стробируемых пороговых элементов, при этом значения напряжения на первом и третьем выводах источника эталонного напряжения соответствуют двум крайним значениям допуска выходного напряжения диапазона стабилизации. 686416

-2О

g!!2

28

Составитель С, Чернышева

Редактор Н. Лазаренко Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М, Кучерявая

Заказ 3597 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101