Функціональна структура корегування вихідної напруги стабілізатора ємнісним методом

Реферат: Функціональна структура корегування вихідної напруги стабілізатора ємнісним методом, в якій відповідно до математичної моделі функціональної структури керованого випрямляча вигляду перший функціональний вихідний зв'язок є функціональним вхідним зв'язком дільника f1(R1/R0) для формування вихідного аргументу напруги  Uвих  , другий функціональний вихідний   зв'язок є вихідним для прийому аргументу (u0), а третій функціональний вихідний зв'язок, що формує випрямлений аргумент напруги  Ui sint  , є функціональним вхідним зв'язком пасивного індуктивного фільтра f1(Lф), функціонально пов'язаного з ємнісною структурою f1(Cф) пасивного фільтра для формування аргументу напруги функціональний вхідний зв'язок функціональної  Ui sint  CФ, при цьому перший структури випрямляча f1  Ui sint  є функціональним зв'язком стабілізатора для прийому аргументу напруги  Ui sint  , а другий функціональний вхідний зв'язок є функціональним зв'язком для прийому аргументу напруги корегування   Uкор , при цьому функціональний вхідний зв'язок зовнішнього навантаження   f1(LHRH) є вхідним зв'язком для прийому вхідного аргументу напруги  Ui sint  CФ. У функціональну структуру корегування вихідної напруги стабілізатора ємнісним методом введено додаткову функціональну структуру UA 76858 U (54) ФУНКЦІОНАЛЬНА СТРУКТУРА КОРЕГУВАННЯ ВИХІДНОЇ НАПРУГИ СТАБІЛІЗАТОРА ЄМНІСНИМ МЕТОДОМ UA 76858 U log RLC з логарифмічним підсилювачем f1(ОП ) і смуговим фільтром f1(ОП ) з вихідною функціональною структурою f3  O   Uкор  , у якій другий функціональний вхідний зв'язок   є функціональним вхідним зв'язком для прийому аргументу похибки    U OX . UA 76858 U 5 10 Корисна модель належить до електротехніки, зокрема до функціональної структури корегування вихідної напруги стабілізатора ємнісним методом. Відомо про функціональну структуру корегування вихідної напруги вторинного електроживлення (див. Руденко В.С. Преобразовательная техника / В.С. Руденко, В.И. Сенько, И.Μ. Чиженко. - К.: Вища школа, 1978. - с. 161, рис. 3.15), в якій для корегування вихідної напруги вторинного електроживлення використаний суматор, входи якого підключені до виходу пасивного фільтра і опорної напруги, а вихід сполучений через підсилювач і систему управління до входу блока ключів тиристорів трансформатора. Відома функціональна структура дозволяє формувати вихідну напругу для подачі його в навантаження, але не забезпечує є корегування вихідної напруги стабілізатора індукційним методом, яка може бути збільшена на 20-30 дБ. Відомо також про функціональну структуру корегування вихідної напруги вторинного електроживлення (див. А. С. № 980245, Кл. Η 02 М-коди 7/12, 1981 р.), в якій за допомогою функціональної структури регулювача струму f1OУ   вх   вих.  (1)   U вх  f1  R1    f1  O    вх   вих .    вих .      (1) 15 вх  вих.  формуються відхилення струму допомогою задавача струму U вх  f1    R1  у зовнішньому навантаженні f1(LHRH) і за   f  R1   -  вх. , що включає резисторну структуру 1 , встановлюють необхідну величину вхідного струму  вх.  стабілізації вихідної напруги стабілізатора і подають на перший функціональний зв'язок регулятора струму f1O   вх   вих.  20 . Α на другий вхід регулятора струму f1O   вх   вих.  подають поточне значення струму  вих .  функціональній структурі (2), зовнішнього навантаження f1(LHRH), сформоване у ,  Ui sint  де випрямлена напруга , через структуру пасивного фільтра fi(LФ) потрапляє на функціональний вхідний зв'язок ємнісної структури fі(Cф), 25    f1 C    UO    , сполученої з загальною нульовою шиною UO і через навантаження f1(LHRH) потрапляє на функціональний зв'язок датчика струму f1(ΔR0)    f1 R 0    вих   UO    з мінімальним внутрішнім опором R0, дe і формується поточне значення вихідного струму 30  вих.  . В результаті функціональна структура регулятора струму активізує різницеву величину струму структури (3) вх  вих.  , f1O   вх   вих.  (2) яку подають відповідно до функціональної на резисторну структуру f1(R2) на другий функціональний зв'язок регулятора напруги 35 корегування f 2  OУ     Uкор  виразу (4) 1 UA 76858 U     Uкор    f 2  O    Uпох          Uкор  (4) U    U   кор вих , яка для активізації напруги корегування  з урахуванням вхідної напруги сформована на функціональній вихідній структурі дільника f|(R1/R0) у виразі (4). При цьому напругу корегування  U   відповідно до аналітичного виразу (5)  кор 5  подають на другий функціональний зв'язок керованого випрямляча f1  Ui sint  для Ui sint  додаткового корегування і стабілізації випрямленої вихідної напруги , яку подають на функціональний вхідний зв'язок зовнішнього навантаження f1(LHRH). Якщо об'єднати аналітичні вирази (1) і (4), то функціональну структуру, що активізує аргумент напруги корегування 10 f 2  O     Uкор  , запишемо у вигляді аналітичного виразу (6), а після об'єднання аналітичних виразів (5) і (2) функціональну структуру, що активізує   поточне значення аргументу струму   вих . зовнішнього навантаження f1(LHRH), запишемо у вигляді аналітичного виражу (7) 15 20 25 . Відома функціональна структура дозволяє формувати вихідну напругу для подачі його в навантаження, але не забезпечує є корегування вихідної напруги стабілізатора індукційним методом, яка може бути збільшена на 20 - 30 дБ. Ставиться задача удосконалення функціональної структури корегування вихідної напруги вторинного електроживлення шляхом введення функціональних додаткових структур корегування його напруги, що призводить до його стабільної роботи, в якій коливання напруги випадкового характеру можуть бути знижені на 20 - 30 дБ. Вирішується поставлена задача тим, що функціональна структура корегування вихідної напруги стабілізатора ємнісним методом, в якій відповідно до математичної моделі функціональної структури керованого випрямляча вигляду перший функціональний вихідний зв'язок є функціональним вхідним зв'язком дільника   U  вих f1(R1/R0) для формування вихідного аргументу напруги , другий функціональний вихідний зв'язок є вихідним для прийому аргументу (u0), а третій функціональний вихідний 2 UA 76858 U  Ui sint  зв'язок, що формує випрямлений аргумент напруги , є функціональним вхідним зв'язком пасивного індуктивного фільтра f1(Lф), функціонально пов'язаного з ємнісною  Ui sint  структурою f1(Cф) пасивного фільтра для формування аргументу напруги цьому перший функціональний вхідний зв'язок функціональної структури  5 CФ, при випрямляча Ui sint   напруги корегування   U ,  кор при цьому функціональний вхідний зв'язок зовнішнього  навантаження f1(LHRH) є вхідним зв'язком для прийому вхідного аргументу напруги відповідно до функціональної структури вигляду 10 U sint  i f1 є функціональним зв'язком стабілізатора для прийому аргументу напруги а другий функціональний вхідний зв'язок є функціональним зв'язком для прийому аргументу Ui sint  CФ а вихідний функціональний зв'язок є функціональним вхідним зв'язком датчика струму    вих . f1(R0), який формує аргумента струму  навантаження f1(LHRH), при цьому функціональний вихідний зв'язок дільника f1(R1/R0) відповідно до функціональної структури 15 є другим функціональним вхідним зв'язком функціональної структури регулятора струму f1O   вх   вих.    для формування результуючого аргументу вх  вих. , сформованого з аргументу струму  вх.  резисторної структури f1(R1) задавача струму і з аргументу струму  вих.  датчика струму f1(R0), та за допомогою резисторної структури f1(R2) функціонально сполучений з другим функціональним зв'язком регулятора напруги 20 формування вихідного аргументу похибки  U OX f 2  OУ   UOX для , при цьому перший функціональний зв'язок є  Ui sint  функціональним вихідним зв'язком функціональної структури випрямляча f1 , при цьому у функціональну структуру корегування вихідної напруги стабілізатора ємнісним методом введено додаткову функціональну структуру 25 log з логарифмічним підсилювачем f1(ОП ) і смуговим фільтром f1(ОП функціональною структурою f 3  O  RLC ) з вихідною U   , у якій другий функціональний вхідний зв'язок є  U , а також у для прийому аргументу похибки  кор  функціональним вхідним зв'язком відповідності до аналітичного виразу вигляду 3 OX UA 76858 U W введено підсилювач потужності f1(ОП ), в якому другий функціональний вихідний зв'язок є функціональним вхідним для прийому аргументу напруги U0 нульової шини, при цьому функціональні зв'язки виконані відповідно до математичної моделі вигляду 5 10 . Реалізується запропонована функціональна структура корегування вихідної напруги стабілізатора таким чином. Відповідно до математичної моделі (9), в якій відповідно до функціональної структури регулятора струму (10) за допомогою задавача струму Uвх  f1(R1)   вх.  , за допомогою резистивної структури   f1(R1) встановлюють необхідну величину вхідного струму стабілізації  вх. і подають на перший функціональний зв'язок регулятора струму f1(σ)ΟΠ. А на другий вхід регулятора струму 15 f1(σ)ΟΠ подають поточне значення струму   вих .  навантаження, сформоване в структурі датчика струму f1(R0), підключеного до вихідного зв'язку зовнішнього навантаження f1(LHRH) у виразі (11). 20 . При цьому функціональний вхідний зв'язок зовнішнього навантаження f1(LHRH) підключений до вихідного функціонального зв'язку індуктивного фільтра f1(LФ) і до першого функціонального зв'язку ємнісної структури f1(Сф) пасивного фільтра, в якій другий функціональний зв'язок є W першим функціональним вихідним зв'язком підсилювача потужності f1(f1(ОП )) для формування  Ui sint  корегуючого аргументу напруги (u0), що корегує як величину напруги CФ ємнісної структури f1(Cф) пасивного фільтра, так і величину вихідної напруги стабілізатора, що подається у зовнішнє навантаження f1(LHRH). При цьому, якщо записати вираз (12)  25 то особливістю корегування величини напруги стабілізатора Ui sint  CФ, є формування вх  вих.  у функціональній структурі f1O   вх   вих.  . різницевого аргументу струму вх  вих.  формують з аргументу струму  вх.  Цей різницевий аргумент струму   резисторної структури f (R ) задавача струму і з аргументу струму  вих . датчика струму 1 1 4 UA 76858 U f1(R0), а після його підсилення у функціональній структурі підсилювача потужності активізують його вихідний аргумент (u0), який змінюється залежно від зміни величини аргументу струму  вих.  датчика струму f1(R0). В результаті такої зміни і здійснюється корегування величини  5 Ui sint  напруги стабілізатора CФ залежно від зміни струму в навантаженні f1(LHRH). Використання запропонованого технічного рішення корегування вихідної напруги стабілізатора дозволяє підвищити стабільність його роботи і знизити середньоквадратичне відхилення для коливань напруги випадкового характеру на 20-30 дБ. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Функціональна структура корегування вихідної напруги стабілізатора ємнісним методом, в якій відповідно до математичної моделі функціональної структури керованого випрямляча вигляду 15 перший функціональний вихідний зв'язок є функціональним вхідним зв'язком дільника f1(R1/R0) для формування вихідного аргументу напруги  Uвих  , другий функціональний вихідний   зв'язок є вихідним для прийому аргументу (u0), а третій функціональний вихідний зв'язок, що  формує випрямлений аргумент напруги Ui sint  , є функціональним вхідним зв'язком пасивного індуктивного фільтра f1(Lф), функціонально пов'язаного з ємнісною структурою f1(Cф) пасивного фільтра для формування аргументу напруги 20 функціональний вхідний зв'язок функціональної  Ui sint  CФ, при цьому перший структури випрямляча f1  Ui sint  є функціональним зв'язком стабілізатора для прийому аргументу напруги  Ui sint  , а другий функціональний вхідний зв'язок є функціональним зв'язком для прийому аргументу напруги корегування   Uкор , при цьому функціональний вхідний зв'язок зовнішнього навантаження   f1(LHRH) є вхідним зв'язком для прийому вхідного аргументу напруги 25  Ui sint  CФ відповідно до функціональної структури вигляду а вихідний функціональний зв'язок є функціональним вхідним зв'язком датчика струму f1(R0), який формує аргумент струму  вих .   навантаження f1(LHRH), при цьому функціональний вихідний зв'язок дільника f1(R1/R0) відповідно до функціональної структури 30 є другим функціональним вхідним зв'язком функціональної структури регулятора струму f1O   вх   вих.  для формування результуючого аргументу вх  вих.  , сформованого з аргументу струму  вх.  резисторної структури f1(R1) задавача струму і з аргументу струму  вих.  35 датчика струму f1(R0), та за допомогою резисторної структури f1(R2) функціонально сполучений з другим функціональним зв'язком регулятора напруги f2  OУ   UOX для формування вихідного аргументу похибки  U OX , при цьому перший функціональний зв'язок є 5 UA 76858 U функціональним вихідним зв'язком функціональної структури випрямляча f1  Ui sint  , яка відрізняється тим, що у функціональну структуру корегування вихідної напруги стабілізатора ємнісним методом введено додаткову функціональну структуру 5 log RLC з логарифмічним підсилювачем f1(ОП ) і смуговим фільтром f1(ОП ) з вихідною функціональною структурою f3  O   Uкор  , у якій другий функціональний вхідний зв'язок   є функціональним вхідним зв'язком для прийому аргументу похибки відповідності до аналітичного виразу вигляду 10    U OX , а також у W введено підсилювач потужності f1(ОП ), в якому другий функціональний вихідний зв'язок є функціональним вхідним для прийому аргументу напруги U0 нульової шини, при цьому функціональні зв'язки виконані відповідно до математичної моделі вигляду . Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6