SU1582181A1

SU1582181A1 - Стабилизатор переменного напр жени

Info

Publication number: SU1582181A1
Application number: SU874338720A
Authority: SU
Inventors: Юрий Васильевич Сидоренко; Владимир Акнафович Халиков; Анатолий Григорьевич Можаровский
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1990-07-30

Abstract

Изобретение относитс к вторичным источникам питани , стабилизированным переменным напр жением. Цель изобретени - улучшение качества стабилизации выходного напр жени . Цель достигаетс введением в стабилизатор третьего преобразовател 13 кодов, регистра 14 пам ти и логического элемента 15 ИЛИ, а также выполнением суммирующе-вычитающего узла 10 в виде параллельного сумматора-вычитател с соответствующим подключением его входов и выходов. При отключении выходного напр жени от заданных источником 7 опорных напр жений компараторы 4 или 5 устанавливают соответствующий режим работы суммирующе-вычитающего узла 10. После этого происходит запись требуемого кода передачи трансформаторно-ключевого исполнительного органа 1 дискретного действи . При этом за счет нелинейной зависимости между значени ми входного и выходного кодов прообразователей 8 и 13, управл ющее воздействие на орган 1 будет зависеть не только от величины отклонени выходного напр жени , но и его знака, а также от величины и пор дкового номера коэффициента передачи трансформаторно-ключевого исполнительного органа 1 дискретного действи . 2 ил.

Description

чи трансформаторно-ключевого исполнительного органа 1 дискретного действи . При этом за счет нелинейной зависимости между значени ми входного и выходного кодов преобразователей 8 и 13, управл ющее воздействие ча орган 1 будет зависеть не только

от величины отклонени выходного напр жени , но и его знака, а также от величины и пор дкового номера коэффициента передачи трансформаторно-ключевого исполнительного органа 1 дискретного действи . 2 ил.

Изобретение относитс к электро- текнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано дл построени точных, широ- кодиапазонных, быстродействующих стабилизаторов переменного напр жени дискретного действи .

Цель изобретени - улучшение качества стабилизации выходного напр жени .

На фиг. 1 представлена функцио- льна схема предлагаемого стабилиза

тора; на фиг. 2 - диаграмма его боты.

Стабилизатор переменного напр жени , содержит трансформаторно-ключе- исполнительный орган 1 дискретного действи (регулирующий орган РФ), включенный между входными и вы- х рдными выводами 2 и 3, Два компара- и 5, узел 6 выделени модул отклонени (УВМО) выходного напр жени , источник 7 опорного напр жени , первый 8 и второй 9 преобразователи кодов, суммирующе-вычитающий узел 10, перемножитель 11, измерительный орган (ИО) 12, входом подключенный к выходным вывоцам 3, информационным выходом - к первым информационным входам компараторов k и 5 и узла 6 выделени модул отклонени выходного напр жени . Вторые информационные йходы компараторов k и 5 подключены соответственно к первому и второму Выходам источника 7 опорного напр жени (ИОН), первый преобразователь 8 кодов, подсоединен своими входами к йыходам суммирующе-вычитающего узла Ю, второй преобразователь 9 кодов, подключен входами к управл ющим входам регулирующего органа, а выходами - к входам дл подключени первого сомножител перемножител 11. Входы дл подключени второго сомножител перемножител 11 подсоединены

к выходу узла 6 выделени модул отклонени выходного напр жени .

В стабилизатор переменного напр жени введены третий преобразователь 13 кодов, регистр пам ти и логический элемент ИЛИ 15, суммирующе- вычитающий узе/i 10 выполнен в ви#е параллельного сумматора-1зычитател , вход разрешени суммировани которого соединен с выходом первого компаратора 4, а вход разрешени вычитани - с выходом второго компаратора 5, входы дл подключени слагаемого уменьшаемого подключены через третий преобразователь 13 кодов к управл ющим входам регулирующего органа 1, а входы дл подключени слагаемого вычитаемого - к выходам перемножител 11. Регистр пам ти включен между выходами первого преобразовател 8 кодов и управл ющими входами регулирующего органа 1. Входы логического элемента ИЛИ 15 подсоединены к выходам компараторов и 5, а его выход - к входу перезаписи регистра пам ти. Синхронизирующий выход измерительного органа 12 подключен к стробирующим входам 16 компараторов.

Стабилизатор переменного напр жени работает следующим образом. 45 Можно выделить три возможных режима в работе стабилизатора:

мин

U

6ИК

U

еих. ,

Jetix

U

1 en M«Kt ;

ВПК Мин .

В первом режиме значение выходного напр жени ИО 12 в конце цикла измерени находитс в промежутке между значени ми опорных напр жений иопм0|кс,

U

оп мин

источника 7, задающих соответственно верхнюю U вцх „лапе и

нижнюю U х мин границы зоны допустимой нестабильности выходного напр жени . При этом компараторы k и 5 не пропускают стробирующие импульсы, поступающие со стробирующего выхода ИО и свидетельствующие об окончании цикла измерени . На выходе регистра k пам ти ввиду отсутстви на входе перезаписи импульсов сохран етс код определ ющий тот или иной коэффициент передачи РО, при котором обеспечиваетс нахождение U 8,()f в заданных пределах. Пор дковый номер i коэффициента передачи РО однозначно задаетс выходным кодом преобразовател 8 кодов. Значение k етс отношением величин U

0ЫХ

определ и

пч

ВХ. Мокс

U8x..

I

Исход из идентичности треугольников

а, Ь, с и b, d, k (фиг. 2а)

U бих макс U tux

ннн

Hi

и.

- и.

Je.lufl (

По аналогии любое значение

UBMX манеUflux .

мин

U

8X. i+

- U

(D

е.(

На фиг. 26 показано соответствие между поддиапазонами входного напр жени U вх..;+1 - U вх , И ПОРЯДКОВЫМИ

номерами i коэффициентов передачи kft. (фактически это регулировочна характеристика РО). Так как количество М значений входного кода преобразовател 8, соответствующее диапазо-. ну стабилизируемого напр жени

микс значительно

i

коэффициенРО , то одному и

тому же knj может соответствовать несколько значений входного кода преобразовател 8. Первому коэффициенту k „, (т.е. U вх. г - ивХ1) должно со- ответстовать хот бы одно значение входного кода, а дл каждого последующего kn. соответствующее количество S значений входного кода должно в, зависимости от величины соответст ,

3582181

поддиапазона (и ey (-4f - Uer,) входного напр жени быть больше и определ тьс из пропорции:

10

15

Так как преобразователь 8 кодов св зывает сумматор-вычитатель 10 и РО, то формула (Ц) фактически определ ет соотношение между его входным . и выходным кодами. На фиг. 2в, г, д представлены в последовательном единичном (числоимпульсном) коде значени входного кода преобразовател 8, равные

5

дл k „, k n - S дл k П1 причем

- So +

« + S

- s

(. i, .. ., ь /, , + (1,...,S7),

„ +2Si, + (1,

дл

... ,S j,),

i /W«KC

- S0 II, S0 0.

Выходной код третьего преобразовател 13 определ ет значение перво-го слггаемого-уменьшаемого узла 10, в зависимости от того, в каком из i состо ний находитс РО. Его образование в числоимпульсном (единичном) коде показано на фиг. 2е, ж, з. При i 1 на входе опорного напр жени УВМр 6, подключенном к выходу ИОН 8, задающему уровень U0(T мин, значение

выходного кода преобразовател 13

о

а есДолжно быть равно значению S ли вход опорного напр жени соединен с выходом ИОН 7, задающим уровень напр жени Uon. мокс, значение выходно- 5 го кода преобразовател 13 должно быть равно S0 + Ч, 1фиг. 2еГ Дл каждого последующего i дл этих двух случаев значение кода должно быть соответственно равно:

ПРИ 1

2

S + S и Вл + Sf + S

i

hpn i

S , + S2

и 5Я + S.

+ s2 + s3

г})ри

1 П

S, + Sn.,

S0 +2S,

Если ИОоперирует с полными отсчетами измер емой величины U etno значение S. должно быть пр мо пропорциональ- J5

ю величине U

ьх.мчн

(как показано на

фиг. 2в, з) , однако так как величина максимально возможных перепадов

U

возникающих при соответствую- 20

щих уменьшени х Uex , зависит от зна Мени коэффициента передачи РО в (момент отклонени и величины.Uftx. м„„ И Uft)r Мйкси не снижаетс ниже определенной величины, то и S0 может быть соответственно уменьшено и даже прин то равным нулю, что в итоге может дать экономию в разр дности суммиру- юще-вычитающего узла 10 и преобразователей кодов 8 и 13. Но при любом выбранном значении S0 каждые последующие значени выходного кода преобразовател 13 должны быть больше предыдущего на величину S.

Значение выходного кода второго преобразовател 9 обратно пропорционально величине коэффициента передачи РО.

Таким образом, во втором и третьем режимах работы устройства в конце

25

30

35

В дальнейшем выходной код сумми- рующе-вычитающего узла 10, дешифрируетс в код той или иной комбинации включени силовых ключей РО, информаци о которой запоминаетс регистром 1 пам ти по поступлении строб- импульса с выхода элемента ИЛИ 15.

На фиг. 2а, б, ж, и показана геометрическа интерпретаци определени требуемого коэффициента передачи при увеличении выходного напр жени и нахождении РО до момента отклонени на втором коэффициенте передачи.

Таким образом, за счет нелинейной зависимости между значени ми входного и выходного кодов преобразователей 8 и 13 управл ющее воздействие на регулирующий орган зависит не только от величины отклонени выходного напр жени , но и его знака (т.е. уменьши лось Uet| или увеличилось), а также величины и пор дкового номера коэффицикла измерени , о чем свидетельству- 40 ЦИЈнта передачи РО. Кроме того обра- ет поступление стробимпульса с ИО на стробирующие входы компараторов k и 5 УВМО 6 выдел ет абсолютную величину отклонени выходного напр жени которое поступает на перемножитель 11. Так как выходной код (фиг. 2и) перемножител 11 пропорционален произведению модул отклонени & U ei(x на значение выходного преобразовател 9 кода, которое всегда обратноjg

ботка всей информации производитс в параллельном коде, что ускор ет врем обработки и дает возможность достаточно просто моделировать такое 45 устройство на ЦВМ.

Claims

Формула изобретени

пропорционально значению knj РО, то его изменение пропорционально величине перепада входного напр жени , вызвавшего отклонение U6WX независимо от того, в какой части диапазона входного напр жени работал стабилизатор .

В зависимости от того, больше или меньше напр жение на информационном

55

Стабилизатор переменного напр жени , содержащий трансформаторно- ключевой исполнительный орган дискретного действи , включенный между входными и выходными выводами, два компаратора, узел выделени модул отклонени выходного напр жени , источник опорного напр жени , первый и второй преобразователи кодов, сум- мирующе-вычитающий узел, перемножитель , измерительный орган, входом

0

5

0

5

0

35

выходе ИО относительно уровней иоп. м«кси иогтмцнион 7, задающих соответственно напр жени Uet(jr MctKC и .tfMH i стробирующий импульс проходит на выход компаратора 5 или k и соответственно разрешает операцию суммировани или вычитани дл сумми- рующе-вычитающего узла 10.

Единственным условием дл выходного кода перемножител 11 вл етс соблюдение дл него одноразмерности с кодом преобразовател 13, т.е. перепад входного напр жени от Uex мн до UM,MWKC.. или наоборот, должен вызывать по вление его выходного кода с разностью значений, равной S, макс

В дальнейшем выходной код сумми- рующе-вычитающего узла 10, дешифрируетс в код той или иной комбинации включени силовых ключей РО, информаци о которой запоминаетс регистром 1 пам ти по поступлении строб- импульса с выхода элемента ИЛИ 15.

На фиг. 2а, б, ж, и показана геометрическа интерпретаци определени требуемого коэффициента передачи при увеличении выходного напр жени и нахождении РО до момента отклонени на втором коэффициенте передачи.

Таким образом, за счет нелинейной зависимости между значени ми входного и выходного кодов преобразователей 8 и 13 управл ющее воздействие на регулирующий орган зависит не только от величины отклонени выходного напр жени , но и его знака (т.е. уменьшилось Uet| или увеличилось), а также величины и пор дкового номера коэффиЦИЈнта передачи РО. Кроме того обра-

ботка всей информации производитс в параллельном коде, что ускор ет врем обработки и дает возможность достаточно просто моделировать такое устройство на ЦВМ.

Формула изобретени

ЦИЈнта передачи РО. Кроме того обра-

Стабилизатор переменного напр жени , содержащий трансформаторно- ключевой исполнительный орган дискретного действи , включенный между входными и выходными выводами, два компаратора, узел выделени модул отклонени выходного напр жени , источник опорного напр жени , первый и второй преобразователи кодов, сум- мирующе-вычитающий узел, перемножитель , измерительный орган, входом

подключенный к выходным выводам, информационным выходом ,- к первым информационным входам компараторов и узла выделени модул отклонени вы- ходного напр жени , вторые информационные входы компараторов подключены соответственно к первому и второму выходам источника опорного напр жени ,первый преобразователь кодов,по соединенный своими входами к выходам суммирующе-вычитающего узла, второй преобразователь кодов, подключенный входами к управл ющим входам регулирующего органа, а выходами - к вхо- дам первого сомножител перемножител , входы второго сомножител которого подсоединены к выходу узла выделени модул отклонени выходного напр жени , при этом каждому i-му значению коэффициента передачи К п; регулирующего органа соответствует последовательный р д значений входного кода первого преобразовател кодов, каждый из которых на единицу больше предыдущего и количество которых равно:

S:

(Цбнх.макс ) М ив. макс Чк. мим Кп

Д6 и.шг.«.к« U

вид: /мин

. 35

- соответственно максимальное и минимальное зна чени выходного напр жени в статическом режиме40

U,11- соответственвх . макс вх /мин

но максимальное и минимальное допустимые значени входного напр жени в статическом режиме}

45

g - .д 25 20

30

35

40

45

М - количество

значений входного кода первого преобразовател кодов, большее числа коэффициентов передачи регулирующего органа ,

значение выходного кода второго преобразовател кодов обратно пропорционально величине соответствующего коэффициента передачи регулирующего органа, отличающийс тем, что, с целью улучшени качества стабилизации выходного напр жени , в него введены третий преобразователь кодов, регистр пам ти и логический элемент ИЛИ, суммирующе-вычитающий узел выполнен в виде параллельного сумматора-вычитател , вход разрешени суммировани которого соединен с выходом первого компара- jopa, а вход разрешени вычитани - с выходом второго компаратора, входы слагаемого-уменьшаемого подключены .через третий преобразователь кодов к уп-равл ющим входам регулирующего органа, а входы слагаемого-вычитаемого - к выходам перемножител , регистр пам ти включен между выходами первого преобразовател кодов и управл ющими входами регулирующего органа, входы логического элемента ИЛИ подсоединены к выходам компараторов, а его выход - к входу перезаписи регистра пам ти, синхронизирующий выход измерительного органа подключен к строби- рующим входам компараторов, при этом значение выходного кода третьего преобразовател кодов, соответствующее первому коэффициенту передачи КП{ регулирующего органа, пропорционально UflXMl)H, а каждое последующее его значение больше предыдущего на величину Li;.