Спосіб регулювання змінної напруги

Изобретение относится к электротехнике, в частности ко вторичным источникам питания; и может найти применение при построении регуляторов и стабилизаторов переменного напряжения. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ регулирований переменного напряжения, заключающийся в том, что формируют синусоидальные напряжения, соответствующие максимальному и минимальному выходным напряжениям и последовательность прямоугольных разнополярных импульсов, синфазных с ранее сформированными синусоидальными напряжениями. Амплитуда прямоугольных импульсов зависит от уровня управляющего сигнала. Суммируют мгновенные значения минимального синусоидального напряжения и прямоугольных импульсов и полученную сумму в каждый момент времени сравнивают с максимальным входным напряжением. В качестве выходного напряжения используют наименьшую по модулю из сравниваемых величин (Авт. св. СССР №1372293, кл. G05F1/12, 1988). К недостаткам указанного способа следует отнести: завышенную расчетную мощность источника, формирующего последовательность разнополярных прямоугольных импульсов. Это связано с тем, что максимальная амплитуда прямоугольных импульсов определяется разностью амплитудных значений синусоидальных напряжений, со-, ответствующи х максимальному и минимальному выходным напряжениям, и при регулировании выходного напряжения в широком диапазоне является соизмеримой со значениями синусоидальных напряжений. Поскольку через источник прямоугольных импульсов проходит ток нагрузки, то его расчетная мощность, определяемая как произведение действующих значений напряжения и тока, может иметь завышенное значение, соизмеримое с мощностью источника, формирующего синусоидальные напряжения; завышенную мощность высших гармоник к спектре выходного напряжения, определяемую гак произведение действующего значения тока на действующее значение высших гармоник в спектре выходного напряжения, имеющем существенные искажения формы кривой, вносимые высоким уровнем амплитуды прямоугольных импульсов. Причинами, препятствующими получению технического результата заявляемого изобретения, являются: при регулировании выходного напряжения в широком диапазоне амплитуда прямоугольных импульсов имеет высокий уровень, что приводит к завышенной расчетной мощности источника, формирующего прямоугольные импульсы; высокий уровень амплитуды прямоугольных импульсов существенно искажает форму кривой выходного напряжения, что приводит к завышенной мощности высших гармоник в спектре выходного напряжения. Задачей изобретения является разработка способа регулирования переменного напряжения, в котором путем уменьшения амплитуды прямоугольных импульсов достигают снижения расчетной мощности источника, формирующего прямоугольные импульсы, и снижения мощности высших гармоник в спектре выходного напряжения при регулировании выходного напряжения в широком диапазоне. Поставленная задача решается тем, что в способе регулирования переменного напряжения, при котором формируют синусоидальные напряжения, различные по уровню, меньшее из которых соответствуют минимальному выходному напряжению, формируют последовательность разнополярных импульсов, синфазных с ранее сформированными синусоидальными напряжениями, причем амплитуда прямоугольных импульсов зависит от уровня управляющего сигнала, согласно изобретения синусоидальные напряжения, большее из которых принимают соответствующим разности между максимальным и минимальным выходными напряжениями, формируют синфазными со входным напряжением, диапазон регулирования выходного напряжения разделяют на два субдиапазона, где в первом из них при регулировании выходного напряжения суммируют мгновенные значения прямоугольных импульсов с меньшим синусоидальным напряжением, и суммируют мгновенные значения ранее сформированных синусоидальных напряжений, после чего полученные напряжения сравнивают между собой и меньшую по модулю величину напряжения используют в качестве выходного напряжения, а во втором субдиапазоне при регулировании выходного напряжения из мгновенных значений большего синусоидального напряжения вычитают мгновенные значения прямоугольных импульсов, сравнивают знаки мгновенных значений полученного разностного и входного напряжений и формируют вы ходное напряжение, равное меньшему синусоидальному, если разностное и входное напряжения имеют противоположные знаки, а при одинаковых знаках суммируют мгновенные значения меньшего синусоидального и разностного напряжений и используют полученное напряжение в качестве выходного. Существенными признаками заявляемого изобретения являются: формирование синусоидальных напряжений различных по уровню, меньшее из которых соответствует минимальному выходному напряжению; формирование последовательности разнополярных импульсов, синфазных с ранее сформированными синусоидальными напряжениями, причем амплитуда прямоугольных импульсов зависит от уровня управляющего сигнала; формирование большого синусоидального напряжения соответствующим разности между максимальным и минимальным выходными напряжениями; формирование синусоидальных напряжений синфазными со входным напряжением; разделение диапазона регулирования выходного напряжения на два субдиапазона; суммирование мгновенных значений прямоугольных импульсов и меньшего синусоидального напряжения при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне; суммирование мгновенных значений ранее сформированных синусоидальных напряжений при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне; сравнение полученных напряжений при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне; использование меньшей по модулю из сравниваемых величин в качестве выходного напряжения при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне; вычитание из мгновенных значений большего синусоидального напряжения мгновенных значений прямоугольных импульсов при регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне; сравнение знаков мгновенных значений полученного разностного и входного напряжений при регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне; формирование выходного напряжения, равного меньшему синусоидальному, если разностное и входное напряжения имеют противоположные знаки, при регулировании переменного напряжения во втором субдиапазоне; суммирование мгновенных значений меньшего синусоидального и разностного напряжений при регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне; формирование выходного напряжения равного сумме мгновенных значений меньшего синусоидального и разностного напряжений, если разностное и входное напряжения имеют одинаковые знаки, при регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне. Новыми существенными признаками, необходимыми и достаточными во всех случаях, на которые распространяются испрашиваемые объемы правовой охраны, являются: формирование большего синусоидального напряжения соответствующими разности между максимальным и минимальным выходными напряжениями; формирование синусоидальных напряжений синфазными со входным напряжением; разделение диапазона регулирования выходного напряжения на два субдиапазона; суммирование мгновенных значений прямоугольных импульсов и меньшего синусоидального напряжения при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне; суммирование мгновенных значений ранее сформированных синусоидальных напряжений при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне; сравнение полученных напряжений при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне; использование меньшей по модулю из сравниваемых величин в качества выходного напряжения при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне; вычитание из мгновенных значений большего синусоидального напряжения мгновенных значений прямоугольных импульсов при регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне; сравнение знаков мгновенных значений полученного разностного и входного напряжений при регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне; формирование выходного напряжения, равного меньшему синусоидальному, если разностное и входное напряжения имеют противоположные знаки, при регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне; суммирование мгновенных значений меньшего синусоидального и разностного, напряжений при регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне; формирование выходного напряжения равного сумме мгновенных значений меньшего синусоидального и разностного напряжений, если разностное и входное напряжения имеют одинаковые знаки, при регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне. Благодаря тому, что формируют большее синусоидальное напряжение соответствующим разности между максимальным и минимальным выходными напряжениями, обеспечивается возможность формирования регулируемой компоненты во втором субдиапазоне регулирования выходного напряжения. Благодаря тому, что синусоидальные напряжения формируют синфазными со входным напряжением обеспечивается возможность формирования регулируемой компоненты во втором субдиапазоне регулирования выходного напряжения. Благодаря тому, что диапазон регулирования выходного напряжения разделен на два субдиапазона уменьшается максимальное значение амплитуды прямоугольных импульсов и искажение кривой выходного напряжения при его регулировании во всем диапазоне, обеспечивая при этом снижение расчетной мощности источника, формирующего прямоугольные импульсы, и снижение мощности высших гармоник в спектре выходного напряжения. Благодаря тому, что суммируют мгновенные значения прямоугольных импульсов и меньшего синусоидального напряжения, обеспечивается формирование регулируемой компоненты при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне. Благодаря тому, что суммируют мгновенные значения ранее сформированных синусоидальных напряжений, обеспечивается формирование нерегулируемой компоненты при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне. Благодаря тому, что сравнивают полученные напряжения, обеспечивается выбор меньшей по модулю из сравниваемых компонент при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне. Благодаря тому, что в качестве выходного напряжения используют меньшую по модулю компоненту при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне, обеспечивается снижение мощности источника, формирующего прямоугольные импульсы, и снижение мощности высших гармоник в спектре выходного напряжения во всем диапазоне регулирования выходного напряжения. Благодаря тому, что из мгновенных значений большего синусоидального напряжения вычитают мгновенные значения прямоугольных импульсов, обеспечивается формирование регулируемой компоненты при регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне. Благодаря тому, что сравнивают знаки мгновенных значений полученного разностного и входного напряжений, обеспечивается формирование выходного напряжения при его регулировании во втором субдиапазоне. Благодаря тому, что выходное напряжение формируют равным меньшему синусоидальному, если разностное и входное напряжения имеют противоположные знаки, при регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне, обеспечивается снижение расчетной мощности источника, формирующего прямоугольные импульсы, и снижение мощности высших гармоник в спектре выходного напряжения во всем диапазоне регулирования выходного напряжения. Благодаря тому, что суммируют мгновенные значения меньшего синусоидального и разностного напряжений, обеспечивается возможность формирования выходного напряжения при его регулировании во втором субдиапазоне. Благодаря тому, что вы ходное напряжение формируют равным сумме мгновенных значений меньшего синусоидального и разностного напряжений, если разностное и входное напряжения имеют одинаковые знаки, при регулировании выходного напряжения во всем втором субдиапазоне, обеспечивается снижение расчетной мощности источника, формирующего прямоугольные импульсы, и снижение мощности высших гармоник в спектре выходного напряжения во всем диапазоне регулирования выходного напряжения. Указанные существенные признаки являются необходимыми и достаточными во всех случаях использования данного способа для получения технического результата. На фиг.1 показана структурная схема регулирования переменного напряжения; на фиг.2 - диаграммы напряжений, иллюстрирующие способ регулирования переменного напряжения; на фиг.3 - графики зависимостей выходного напряжения от величины амплитуды прямоугольных импульсов для заявляемого изобретения (кривая 1) и способа, принятого в качестве прототипа (кривая 2) в относительных единицах; на фиг.4 - графики зависимостей действующего значения высших гармоник в спектре выходного напряжения от величины выходного напряжения для заявляемого изобретения (кривая 1) и для способа, принятого в качестве прототипа (кривая 2) в относительных единицах. Способ регулирования переменного напряжения осуществляется следующим образом. Входное синусоидальное напряжение, мгновенное значение которого равно Uвх, подают на первичную обмотку 1 трансформатора 2. Со вторичных обмоток 3 и 4 трансформатора 2 снимают два напряжения, действующие значения которых равны U1 и U2 соответственно, а мгновенные значения U1 и U2 могут быть представлены в виде где - амплитудное значение напряжения, снимаемого с обмотки 3 трансформатора 2; - амплитудное значение напряжения, снимаемого с обмотки 4 трансформатора 2; V = wt; t - текущее время; w = 2pf - циклическая частота; f - часто та питающей сети. Для конкретности на диаграммах напряжений (фиг.2) принято, что напряжение, снимаемое с первой вторичной обмотки 3 трансформатора 2 больше, чем напряжение, снимаемое со второй вторичной обмотки 4 трансформатора 2 Регулирование выходного осуществляется в пределах напряжения где Uвых max, Uвы х min - максимальное и минимальное действующие значения выходного напряжения соответственно. На вход блока выбора субдиапазона 5 (фиг.1) подают напряжение задания Uзад, определяющее величину действующе го значения выходного напряжения. Формирователь знака полуволны 6, управляя коммутаторами 7 и 8, преобразует постоянное напряжение источника 9 в последовательность разнополярных прямоугольных импульсов. Амплитуда прямоугольных импульсов Uпр определяется величиной напряжения управления Uупр , поступающего на вход источника постоянного напряжения 9 со второго выхода блока выбора субдиапазона 5. При регулировании выходного переменного напряжения в первом субдиапазоне блок выбора субдиапазонов 5 своим первым выходом управляет коммутаторами 10, 11, 12, 13, 14, 15 и подключает их входы ко вторым выходам. Меньшее синусоидальное напряжение складывается с последовательностью прямоугольных импульсов и образует суммарное напряжение, представляющее собой регулируемую компоненту, равное где Uс - мгновенное значение суммарного напряжения; Uпр - мгновенное значение напряжения прямоугольных импульсов; Uпр - амплитудное значение напряжения прямоугольных импульсов; n = 0, 1, 2, ... Одновременно выполняется сложение синусоидальных напряжений. Полученное напряжение, соответствующее максимальному выходному, представляет собой нерегулируемую компоненту и равно где Uвых max - мгновенное значение максимального выходного напряжения. Регулируемая компонента Uс поступает на первый вход блока взятия модуля 16 и первый выход коммутатора 17, а нерегулируемая - Uвых max на первый вход блока взятия модуля 18 и второй выход коммутатора 17. Компаратор 19 сравнивает модули регулируемой и нерегулируемой компонент и, воздействуя на управляющий вход коммутатора 17, подключает нагрузку 20 к наименьшей по модулю компоненте. Если выполняется условие то коммутатор 17 отключает свой первый выход от входа и соединяет со входом второй выход. Ток нагрузки 20 протекает по следующему контуру: обмотка 4 трансформатора 2 - второй выход коммутатора 11 - вход коммутатора 11 - обмотка 3 трансформатора 2 - вход коммутатора 10 - второй выход коммутатора 10 - второй выход коммутатора 17 - вход коммутатора 17 - нагрузка 20 - второй выход коммутатора 13 - вход коммутатора 13 обмотка 4 трансформатора 2. Выходное напряжение при этом равно Когда то коммутатор 17 отключает свой второй выход от входа и подключает ко входу первый выход. Ток нагрузки 20 протекает по следующему контур у: обмотка 4 трансформатора 2 - вход коммутатора 12 - второй выход коммутатора 12 - второй выход коммутатора 14 - вход коммутатора 14 - второй выход коммутатора 7 или первый выход коммутатора 8 - вход коммутатора 7 или вход коммутатора 8 - источник постоянного напряжения 9 - вход коммутатора 8 или вход коммутатоpa 7 второй выход коммутатора 8 или первый выход коммутатора 7 - вход коммутатора 15 - второй выход коммутатора 15 первый выход коммутатора 17 - вход коммутатора 17 - нагрузка 20 - второй выход коммутатора 13 - вход коммутатора 13 - обмотка 4 трансформатора 2. Выходное напряжение при этом равно преобразований, действующее значение выходного напряжения определяется как Переключение коммутатора 17, а именно: отключение входа от второго выхода и подключение входа к первому выходу осуществляется в моменты времени, которые определяются, исходя из условия равенства модулей регулируемой и нерегулируемой компонент где Uс' - мгновенное значение регулируемой компоненты в момент времени Vп; U'вых мгновенное значение max нерегулируемой компоненты в момент времени Vп; Vп момент времени переключения, коммутатора 17. Учитывая симметрию и периодичность что следует непосредственно из диаграмм напряжений, приведенных на фиг.2, момент времени переключения коммутатора 17 может быть найден на интервале из следующего уравнения После соответствующих преобразований Действующее значение первой гармонической выходного напряжения определяется путем разложения кривой Uвых(V) в ряд Фурье по известным соотношениям. Поскольку функция Uвых(V) является симметричной относительно начала координат, то действующее значение первой гармонической выходного напряжения U1г находится из выражения Очевидно, что на интервале моменты времени переключения коммутатора 17 Vпп определяются как Действующее значение выходного напряжения может быть найдено по известному соотношению для определения действующи х значений периодических несинусоидальных напряжений (Основы теории цепей (Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В. и др. - М.: Энергия, 1975. - С.305) где T - период функции. Исходя из симметрии функции Uвып(V) (кривая на фиг.2), для данного случая можно записать В соответствии с диаграммами напряжений, проведенными на фиг.2, после подстановки значений Uвых(V) и выполнения соответствующих После подстановки значений Uвых(V) в соответствии с диаграммами напряжений, приведенными на фиг.2, и выполнения соответствующи х преобразований, можно получить вход коммутатора 13 - обмотка 4 трансформатора 2. Выходное напряжение в этом случае равно Действующее значение высших гармонических Uг в спектре выходного напряжения может быть найдено в соответствии с равенством Парсеваля (Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. - М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1957. - С.550). где Ui - действующее значение гармонической выходного напряжения. Откуда i той При регулировании выходного напряжения во втором субдиапазоне блок выбора субдиапазона 5 своим вторым выходом воздействует на управляющие входы коммутаторов 10, 11, 12, 13, 14 и 15, отключая их входы от вторых вы ходов и соединяя входы вышеуказанных коммутаторов с первыми выходами. От мгновенных значений большего синусоидального напряжения вычитаются мгновенные значения прямоугольных импульсов, что обеспечивает получение разностного напряжения Uр, которое является регулируемой компонентой и равно В качестве же нерегулируемой компоненты используется напряжение U2, снимаемое с обмотки 4 трансформатора 2. Разностное напряжение Uр поступает на формирователь знака полуволны 21, а блок сравнения 22 определяет совпадение знаков полуволн разностного и входного напряжений. Если знаки полуволн входного и разностного напряжений не совпадают, то блок сравнения 22, управляя коммутатором 23, осуществляет отключение входа коммутатора 23 от первого выхода и соединяет вход со вторым выходом. Ток нагрузки при этом протекает по следующему контуру: обмотки 4 трансформатора 2 - вход коммутатора 12 - первый выход коммутатора 12 нагрузка 20 - второй выход коммутатора 23 - вход коммутатора 23 - первый выход коммутатора 13 Когда знаки полуволн входного и разностного напряжений совпадают, то коммутатор 23 производит отключение второго выхода от входа и соединяет последний с первым выходом. За счет этого обеспечивается сложение нерегулируемой и регулируемой компонент. Ток нагрузки протекает по контуру: обмотка 4 трансформатора 2 - вход коммутатора 12 - первый выход коммутатора 12 нагрузка 20 - первый выход коммутатора 11 - вход коммутатора 11 - обмотка 3 трансформатора 2 вход коммутатора 10 - первый выход коммутатора 10 - первый выход коммутатора 15 - вход коммутатора 15 - первый выход коммутатора 7 или второй выход коммутатора 8 - вход коммутатора 7 или вход коммутатора 8 - источник постоянного напряжения 9 - вход коммутатора 8 или вход коммутатора 7 - первый выход коммутатора 8 или второй выход коммутатора 7 - вход коммутатора 14 - первый выход коммутатора 14 - первый выход коммутатора 23 - вход коммутатора 23 - первый выход коммутатора 13 - вход коммутатора 13 обмотка 4 трансформатора 2. Выходное напряжение в этом случае равно Переключение коммутатора 23 осуществляется в моменты времени, определяемые переходом через нуль кривой разностного напряжения и могут быть определены из уравнения На интервале уравнение для определения Vп имеет вид Откуда Очевидно, что моменты времени переключения коммутаторов 17 и 23 при регулировании переменного напряжения в первом и втором субдиапазоне соответственно имеют одинаковую аналитическую форму записи. На интервале моменты времени переключения коммутатора 23 определяются как Аналогично выполненному для первого субдиапазона регулирования переменного напряжения определяются действующие значения выходного напряжения, первой и высших гармонических в спектре выходного напряжения. Действующее значение выходного напряжения определяется как Действующее значение первой гармонической выходного напряжения может быть представлено как Действующее значение высших гармонических в кривой выходного напряжения при регулировании во втором субдиапазоне, также как и для первого субдиапазона, может быть найдено в соответствии с выражением (3). Для обеспечения изменения1 выходного напряжения в требуемых пределах, определяющих область регулирования, необходимо, чтобы регулировочная характеристика, выраженная зависимостью была непрерывна в этой области. Поэтому на границе первого и второго субдиапазонов действующие значения выходного напряжения должны быть равны, что позволяет, приравняв выражения (1) и (4), получить следующее уравнение Из выражения (6) находится амплитуда прямоугольных импульсов Uпр гр на границе первого и второго субдиапазонов регулирования выходного напряжения. Поскольку уравнение (6) является трансцендентным, то нахождение его решения в аналитической форме не представляется возможным. Однако, не вызывает затруднений определение его корней одним из численных методов (Мышкис А.Д. Лекции по высшей математике. - М.: На ука, 1989. - С.152) при заданных максимальном и минимальном действующи х значениях выходного напряжения. Действующее значение выходного напряжения Uвых пр при переходе из одного субдиапазона регулирования в другой определяется из выражения (1) или (4) путем подстановки в них найденного значения Uпр гр. По регулировочной характеристике источника постоянного напряжения 9 и найденному значению Uпр гр амплитуды прямоугольных импульсов на границе первого и второго субдиапазонов регулирования находится напряжение управления Uупр г р, обеспечивающее это значение амплитуды на выходе источника постоянного напряжения 9. По регулировочной характеристике и найденному ранее значению Uвых гр определяется напряжение задания Uзад, при котором блок выбора субдиапазона 5 производится переход из одного субдиапазона регулирования в другой. Пример реализации способа. Согласно способу регулирования переменного напряжения осуществляют регулирование следующим образом. Положим, что номинальное действующее значение выходного напряжения равно Uвых н. Принимая это напряжение за базисное Uб, относительное значение номинального выходного напряжения равно величину, относительное значение мощности S записывается в виде Допустим, что диапазон изменения действующего значения выходного напряжения составляет ±50%. Тогда относительные действующие значения максимального и минимального выходного напряжения и соответственно равны где Sб = Uб × Iн max - базисное значение расчетной мощности источника постоянного напряжения. Таким образом, для заявляемого изобретения а для способа, рассматриваемого прототипа в качестве Следовательно, использование заявляемого изобретения позволяет снизить расчетную мощность источника постоянного напряжения в Относительные амплитудные значения напряжений, снимаемых с обмоток 3 и 4 трансформатора 2, соответственно равны Из диаграмм напряжений, приведенных на фиг.2, следует, что в заявляемом способе при регулировании в первом субдиапазоне выходное напряжение изменяется также, как и в способе, рассматриваемом в качестве прототипа. Таким образом, зависимость для способа, принятого в качестве прототипа, описывается выражением (1) во всем диапазоне регулирования выходного напряжения. Для заявляемого способа вышеуказанная зависимость при регулировании выходного напряжения в первом субдиапазоне также описывается выражением (1), а во втором субдиапазоне выражением (4). Относительные уровни действующего значения выходного напряжения и амплитуды прямоугольных импульсов на границе первого и второго субдиапазонов регулирования выходного напряжения на фиг.3 определены графически, как координаты точек пересечения графиков зависимости построенной по выражениям (1) и (4) - кривые 1 и 2 соответственно. Как следует из графиков на фиг.3 относительное, максимальное значение амплитуды прямоугольных разнополярных импульсов для заявляемого изобретения соответствует точке перехода от первого субдиапазона регулирования ко второму и равно Для способа, принятого в качестве прототипа что следуе т из кривой 1 на фиг.3. Расчетная мощность S источника постоянного напряжения 9 определяется как произведение максимального значения амплитуды прямоугольных импульсов на максимальное действующее значение протекающего через него тока нагрузки Iн max Принимая действующее значение максимальною тока нагрузки, протекающего через источник постоянного напряжения 9 на базисную Применение заявляемого изобретения дает возможность снизить мощности высших гармоник в спектре выходного напряжения, что следует из графиков зависимостей где - относительная величина действующего значения высших гармонических в спектре выходного напряжения, приведенных на фиг.4, где цифра 1 относится к заявляемому изобретению, а 2 - к способу, принятому в качестве прототипа. Зависимости построены по выражению (3) с использованием соотношений (1), (2), (4) и (5) для принятых ранее значений базисного напряжения и напряжений, снимаемых со вторичных обмоток 3 и 4 трансформатора 2. Причем, графики указанной зависимости совпадают для обоих способов при регулировании выходного напряжения в пределах, соответствующи х первому субдиапазону. Непосредственно из графиков, приведенных на фиг.4, может быть найдено среднее значение, определяемое в заданных пределах изменения выходного напряжения, относительно действующего значения напряжений высших гармоник в спектре выходного напряжения где m - число точек, для которых находится Uг, равномерно распределенных в пределах диапазона регулирования выходного напряжения; - относительное действующее значение напряжения высших гармоник в i - ой точке. Для заявляемого изобретения а для способа, принятого в качестве прототипа Относительное значение мощности высших гармонику определяется при ранее принятых базисных величинах Из этого следует, что использование заявляемого изобретения позволяет снизить мощность высших гармонических в спектре выходного напряжения на Применение заявляемого изобретения дает возможность снизить расчетную мощность источника, формирующего прямоугольные импульсы, и мощность высших гармоник в спектре выходного напряжения за счет уменьшения амплитуды прямоугольных импульсов в связи с тем, что диапазон регулирования выходного напряжения разделяют на два субдиапазона регулирования. В каждом субдиапазоне формируют соответствующие ему регулируемые и нерегулируемые компоненты, которые в зависимости от их величины и знаков используются в качестве выходного напряжения. Использование изобретения позволит разрабатывать регуляторы и стабилизаторы переменного напряжения для ответственных потребителей, критичных к качеству питающего напряжения, в широком диапазоне мощностей, устанавливая трансформатор и полупроводниковые элементы на соответствующие токи.