SU1118979A1 - Stabilized a.c.volltage source - Google Patents
Stabilized a.c.volltage source Download PDFInfo
- Publication number
- SU1118979A1 SU1118979A1 SU833616126A SU3616126A SU1118979A1 SU 1118979 A1 SU1118979 A1 SU 1118979A1 SU 833616126 A SU833616126 A SU 833616126A SU 3616126 A SU3616126 A SU 3616126A SU 1118979 A1 SU1118979 A1 SU 1118979A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- voltage
- node
- source
- Prior art date
Links
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
СТЛБИЛИЗИРОВАННиЙ ИСТОЧНИК ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий ключевой усилитель мощности, подключенный силовьам входом к клеммам дл подключени первичного источника посто нного напр жени , источник . эталонного переменного напр жени , подключенный к первому входу узла выделени сигнала ошибки выходного напр жени , широтно-импульсный мо- дул тор, выходом подключенный к уп-. равл гацему входу ключевого усилител мощности, и сглс1живаюк1ий Lс-фильтр выход которого подключен к клеммам дл подключени нагрузки и к второму входу узла выделени сигнала ошибки , отличающийс тем, что, с целью по.вьлиени точности стабилизации и снижени коэффициента нелинейных искажений выходного .напр жени , в него введены датчик тока дроссел сглаживающего LC -фильтра и узел сравнени , первый вход которого подключен к выходу узла выделени сигнала ошибки, второй - к выходу датчика тока дроссел , а выход - к (Л С входу широтно-иштульсного модул тора , причем вход LC-фильтра подключен к выходу ключевого усилител мощности через датчик тока дроссел . соA STLBILIZED AC VOLTAGE SOURCE, containing a key power amplifier connected by a power input to the terminals for connecting a primary constant voltage source, the source. reference alternating voltage, connected to the first input of the output node of the error signal of the output voltage, pulse-width modulator, output connected to yn. equal to the gain key input of the key power amplifier, and slice the Lc filter whose output is connected to the terminals for connecting the load and to the second input of the error signal extraction node, characterized in that, in order to improve the stabilization accuracy and reduce the nonlinear distortion factor of the output voltage , a drossel current sensor of the smoothing LC filter and a comparison node are entered into it, the first input of which is connected to the output of the error signal extraction node, the second to the output of the throttle current sensor, and the output to the (L) input latitude and of the pulse modulator, and the input of the LC filter is connected to the output of the key power amplifier via the throttle current sensor.
Description
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитани переменного тока, когда требуетс высокое качество выходных параметров.The invention relates to electrical engineering and can be used in AC power sources when high quality output parameters are required.
Известны преобразователи с синусоидальной формой выходного напр жени , образуемого путем широтно-импульсной .модул ции посто нного напр жени ij и 2 .Transducers are known with a sinusoidal output voltage, formed by a pulse-width modulated DC voltage ij and 2.
В известных преобразовател х посто нна составл вша измен етс за счет широтно-импульсной модул ции по требуемому закону, задаваемому источником опорного сигнала (например по синусоидальному), с последующим инвертированием выходного напр жени . Моменты инвертировани совпадают с моментами перехода чере нуль модулированного сигнала l .In the known converters, the constant component is changed due to pulse-width modulation according to the required law specified by the source of the reference signal (for example, sinusoidal), followed by inverting the output voltage. The moments of inversion coincide with the moments of transition through the zero of the modulated signal l.
В некоторых случа х инвертируют не отфильтрованный синусоидальный сигнал, а миротно-модулированный с последующей фильтрацией 2J.In some cases, it is not the filtered sinusoidal signal that is inverted, but a peace-modulated signal, followed by 2J filtering.
В известных устройствах не удаетс обеспечить высокое качество выходного напр жени (нестабильность и требуег1ую форму) в широком диапазоне изменений тока нагрузки, а также при работе преобразовател на комплексную нагрузку с большим фазовым сдвигом между током и напр жением нагрузки. .Зачастую питаема аппаратура содержит нелинейную нагрузку , например выпр мители с емкостным фильтром. Наличие таких цепей приводит к отсечке потребл емого тока, что способствует значительным искажени м формы выходного напр жени из-за невозможности эффективно и без потерь рекуперировать реактивную мощность в первичный источник питани -.In known devices, it is not possible to ensure high quality of the output voltage (instability and the required form) in a wide range of load current variations, as well as when the converter is operating on a complex load with a large phase shift between the current and the load voltage. .Often, the powered equipment contains non-linear loads, such as rectifiers with a capacitive filter. The presence of such circuits leads to a cut-off of the consumed current, which contributes to significant distortions of the output voltage form due to the impossibility of recovering the reactive power efficiently and without loss to the primary power source -.
Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, содержащее ключевой усилитель мощности, подключенный силовым входом к клеммам дл подключени первичного источника посто нного напр жени , источник эталонного переменного напр жени , подключенный к первому входу узла выделени сигнала ошибки выходного напр жени , широтно-импульсный модул тор , входом подключенный к управл ющему входу ключевого усилител мощности, и сглаживающий LC-фильтр, выход KOTopoio подключен к кле /виам дл подключени нагрузки и ко второfiy входу узла выделени сигнала ошибки. Closest to the present invention is a device comprising a key power amplifier connected by a power input to the terminals for connecting a primary source of a constant voltage, a source of a reference alternating voltage connected to the first input of an output voltage error isolation node, a pulse-width modulator , the input connected to the control input of the key power amplifier, and a smoothing LC filter, the output of the KOTopoio is connected to glue / video for connecting the load and to the second input of the node is highlighted and error signal.
Данный стабилизированный источник переменного напр жени сохран ет работоспособность в широком диапазоне изменени токов нагрузки, однако он не обеспечивает высокой стабильности и малых искажений формы выходного напр жени при воздейст .вии различных дестабилизирующихThis stabilized alternating voltage source operates in a wide range of load current variations, but it does not provide high stability and small distortions of the output voltage form under the influence of various destabilizing factors.
факторов таких, как изменение тока нагрузки, питающего напр жени и т.д. в св зи с тем, что качество его выходного напр жени зависитот коэффициента усилени в цепи обрат5 ной св зи. Возможности увеличени коэффициента усилени в контуре обратной св зи с целью улучшени выходных параметров источника ограничены предельной величиной коэффициен10 та усилени Кпред,при котором обеспечиваетс устойчива работа стабилизированного источника, как систеь/м автоматического регулировани .factors such as changes in load current, supply voltage, etc. because the quality of its output voltage depends on the gain in the feedback circuit. The possibilities of increasing the gain in the feedback loop in order to improve the output parameters of the source are limited by the limiting value of the gain factor Kfred, which ensures stable operation of the stabilized source, like the system / m of automatic control.
Цель изобретени - повышение точ5 ности стабилизации и снижение коэффициента нелинейных искажений выходного напр жени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of stabilization and reduce the non-linear distortion of the output voltage.
Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизированный источQ ник переменного напр жени , содержащий ключевой усилитель мощности, подключенный силовым входом к клеммам дл подключени первичного источника посто нного напр жени , ис5 точник эталонного переменного напр жени , подключенный к первому входу узла выделени сигнала ошибки выходного напр жени , широтно-импульсный модул тор, выходом подключенный к управл ющему входу ключевого усили .гел мощности, и сглаживаюгт1ий LC-фильтр, выход которого подключен к клеммам дл подключени нагрузки и к второму входу узла выделени сигнала ошибки, введены датчик токаThe goal is achieved by the fact that a stabilized alternating voltage source containing a key power amplifier connected to a power source to the terminals for connecting a primary constant voltage source, a source of reference alternating voltage connected to the first input of the output node of the output voltage error signal pulse width modulator, an output connected to the control input of a key force power, and a smoothing LC filter, the output of which is connected to the terminals for load unit and to the second input of the node separation of the error signal, introduced a current sensor
5 дроссел сглаживающего LC -фильтра и узел сравнени , первый вход которого подключен к выходу узла выделени сигнала ошибки, второй - к выходу датчика тока дроссел , а выход - к5 throttles of the smoothing LC filter and a comparison node, the first input of which is connected to the output of the error signal extraction node, the second to the output of the throttle current sensor, and the output to
0 входу широтно-импульсного модул тора , причем вход LC -фильтра подключен к выходу ключевого усилител мощности через датчик тока дроссел .0 input pulse-width modulator, and the input LC filter is connected to the output of the key power amplifier through the current sensor throttle.
5 На фиг.1 представлена блок-схема стабилизированного источника напр жени ; на фиг.2 - пример конкретного выполнени предлагаемого устройства .5 Figure 1 is a block diagram of a stabilized voltage source; Fig. 2 is an example of a specific embodiment of the proposed device.
П Стабилизированный источник переменного напр жени (фиг.1) содержит источник 1 эталонного переменного напр жени , узел 2 выделени сигнала ошибки выходного напр жени , узел 3The stabilized variable voltage source (Fig. 1) contains the source 1 of the reference alternating voltage, the node 2 of the output voltage error signal extraction, the node 3
- сравнени , широтно-импульсный модул тор 4, ключевой усилитель 5 мощности , первичный источник 6 посто нного напр жени , датчик 7 тока дроссел сглаживаюр1его LC-фильтра 8.Выход узла 2 выделени сигнала ошибки сое0 динен с первым входом узла 3 сравнени , а второй вход - с выходом датчика 7 тока дроссел . Выход узла 3 сравнени соединен с входом широтноимпульсного модул тора 4, выход ко5 торого подключен к управл юсаему вхоу ключевого усилител 5 мощности. ыход последнего через датчик 7 тоа дроссел соединен со.входом сглаивающего LC -фильтра 8, вглход которого подключен к клеммам дл подключени нагрузки 9 и второму входу уза 2 выделени сигнала ошибки, перый вход которого подключен к выхоу источника 1 эталонного переменного напр жени .- Comparison, pulse-width modulator 4, key power amplifier 5, primary source 6 constant voltage, sensor 7 current of the throttle of the smoothing LC filter 8. Output of the error signal extraction node 2 is connected to the first input of the node of the comparison 3, and the second input - with the output of the sensor 7 current drossel. The output of the comparison node 3 is connected to the input of a pulse-width modulator 4, the output of which is connected to the control of the main amplifier 5 of the power. The output of the latter through the sensor 7 is connected to the throttle with the input of the smoothing LC filter 8, the input of which is connected to the terminals for connecting the load 9 and the second input of the output 2 of the error signal, the first input of which is connected to the output of the source 1 of the reference alternating voltage.
Источник переменного напр жени работает следующим образом.The source of alternating voltage works as follows.
Источник переменного напр жени формирует переменное напр жение, например синусоидальное, которое на входе узла 2 выделени сигнала ошибки сравниваетс с выходным напр жением , в результате чего на выходе этого узла формируетс разностный сигнал, пропорциональный отклонению выходного напр жени от заданного. Этот сигнал, в свою очередь, сравниваетс с выходным сигналом датчика 7 тока дроссел на входе узла 3 сравнени . Образованный в результате э.того сравнени сигнал поступает на вход широтно-импульсного модул тора 4, который управл ет работой ключевого усилител 5 мощности. Выходное напр жение ключевого усилител 5 мощности через датчик 7 тока дроссел и сглаживаюиий LC-фильтр 8, обеспечиваю11ий сглаживание на частоте модул ции, поступает на выход устройства .The alternating voltage source generates an alternating voltage, for example, a sinusoidal voltage, which at the input of the error signal extraction node 2 is compared with the output voltage, with the result that a difference signal proportional to the output voltage deviation is generated at the output of this node. This signal, in turn, is compared with the output of the throttle current sensor 7 at the input of the comparison unit 3. The resulting signal from this comparison is fed to the input of the pulse-width modulator 4, which controls the operation of the key power amplifier 5. The output voltage of the key power amplifier 5 through the sensor 7 of the throttle current and the smoothing LC filter 8, ensuring smoothing at the modulation frequency, goes to the output of the device.
Узел 3 сравнени , широтно-импульсный модул тор 4, ключевой усилитель 5 мощности с первичным источником 6, датчиком 7 тока и дросселем сглаживающего LC -фильтра 8 представл ют собой стабилизатор тока.дроссел . Величина стабилизируемого тока дроссел в этом случае определ етс величиной напр жени на выходе узла 2 выделени сигнала ошибки. В свою очередь на выходе узла 2 выделени сигнала ошибки в каждый момент времени формируетс напр жение , обеспечивающее такой ток дроссел LC -Фильтра В., при котором выходное напр жение соответствует заданному источником 1 эталонного переменного напр жени .Comparison node 3, a pulse-width modulator 4, a key power amplifier 5 with a primary source 6, a current sensor 7 and a choke of a smoothing LC filter 8 are a current stabilizer. The magnitude of the stabilized throttle current in this case is determined by the magnitude of the voltage at the output of the error signal extraction node 2. In turn, at the output of the error signal isolation node 2, at each instant of time, a voltage is generated, providing such a dropping voltage LC -filter V, at which the output voltage corresponds to a given source 1 of the reference AC voltage.
Фазовый сдвиг между сигналами, поступающими на вход узла 3 сравнени , определ етс коэффициентом усилени в контуре,, охваченном обратной св зью с выхода датчика 7 тока дроссел на вход узла 3 сравнени , и по мере повышени его уменьшает фазовый сдвиг практически до нул . Таким образом, указанный стабилизатор тока дроссел представл ет собой пропорциональное безынерционное звено с практически нулевым фазовым сдвигом между входным и выходным ситналами.The phase shift between the signals entering the input of the comparison node 3 is determined by the gain in the circuit, feedback feedback from the output of the throttle current sensor 7 to the input of the comparison node 3, and as it rises reduces the phase shift to almost zero. Thus, the specified throttle current stabilizer is a proportional instantaneous link with an almost zero phase shift between the input and output sitals.
в устройстве-прототипе фазовый сдвиг между выходными сигналами узла выделени сигнала ошибки и выходным напр жением определ етс в основном фазовым сдвигом, вносимым сглаживающим фильтром, который вл етс звеном второго пор дка, и приближаетс к 180, что и ограничивает величину критического.коэффициента усилени на весьма малом уровне (к-ак отмечалось выше, пор дка 10-12) .in the prototype device, the phase shift between the output signals of the error signal isolation node and the output voltage is determined mainly by the phase shift introduced by the smoothing filter, which is a second-order link, and approaches 180, which limits the critical gain factor a very small level (k-ak was noted above, on the order of 10-12).
Введение дополнительного контура обратной св зи в предлагаемом устройстве снижает фазовый сдвиг между выходным напр жением и напр жением на выходе узла выделени сигнала ошибки по мере уве::1ичени коэффициента усилени последнего вплоть до величины, определ емой только конденсатором сглаживающего LC -фильтра, котора не может превышать 90°.The introduction of an additional feedback loop in the proposed device reduces the phase shift between the output voltage and the voltage at the output of the error signal selection node as the gain of the latter increases, up to a value determined only by the smoothing LC filter capacitor, which cannot exceed 90 °.
Благодар возникающему дополнительному запасу по фазе оказываетс возможным значительное повышение значени критического коэффициента усилени системы, а, следовательно, существенное снижение нестабильности и коэффициента нелинейных искажений выходного- напр жени .Due to the resulting additional phase margin, it is possible to significantly increase the value of the critical gain of the system, and, therefore, a significant reduction in instability and nonlinear distortion of the output voltage.
На фиг.2 представлен пример практической реализации предлагаемого стабилизированного источника переменного напр жени , в котором узел 2 выделени сигнала ошибки и узел 3 сравнени выполнены на масштабирующих операционных усилител х, широтноимпульсный модул тор 4 содержит генератор пилообразного напр жени (.ГПН), компараторы k и усилители широтно-модулированных сигналов .Источник переменного напр жени выполт нен с средней точкой,между которой и выходом ключевого усилител 5 мощности через датчик 7 токд дроссел ,выпоненным на резисторе К и масштабирую1 (ем усилителе, включен сглаживающий LC-фильтр 8. Выход фильтра 8 подключен к клеммам дл подключени нагрузки 9.Figure 2 presents an example of the practical implementation of the proposed stabilized AC voltage source, in which the error signal extraction node 2 and the comparison node 3 are performed on scaling operational amplifiers, the pulse-width modulator 4 contains a saw-tooth voltage generator (.GPH), comparators k and amplifiers of width-modulated signals. The source of alternating voltage is discharged with a midpoint between which and the output of the key amplifier 5 is power through a sensor 7 tokd droselsel, cut on the K and scaled 1 (power amplifier, the smoothing LC-filter 8 is turned on. The output of the filter 8 is connected to the terminals for connecting the load 9.
Работа этого устройства полностью соответствуюет работе устройства, приведенного на фиг.1.The operation of this device is fully consistent with the operation of the device shown in figure 1.
Информаци о токе дроссел может быть получена также при помощи других устройств, например при помощи трансформатора тока, включенного в разрыв любого участка цепи, по которому протекает только ток дроссел , что не имеет принципиального значени .Information about the throttle current can also be obtained using other devices, for example, using a current transformer included in the break of any part of the circuit through which only the throttle current flows, which is of no fundamental importance.
Таким образом, введение датчика 7 тока дроссел и узла 3 сравнени с описанными св з ми позвол ет получить дополнительный запас по фазе в контуре, охваченном обратной св зью по выходному напр жению, повысить коэффициент усилени в этом контуре , а, следовательно, снизить нестабильность и коэффициент нелинейных искажений выходного напр жени . Предлагаемый источник может быть использован дл получени не толькоThus, the introduction of the throttle current sensor 7 and the node 3 in comparison with the described connections allows to obtain additional phase margin in the loop covered by the output voltage feedback, increase the gain in this loop and, therefore, reduce the instability and coefficient of nonlinear distortion of the output voltage. The proposed source can be used to obtain not only
синусоидальных, но и других стабили эированных переменных напр жений, закон изменени которых должен быть задан источником эталонного переменного напр жени .sinusoidal, but also other stabilized alternating voltages, the law of variation of which must be specified by the source of the reference alternating voltage.
Фиг.22
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833616126A SU1118979A1 (en) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | Stabilized a.c.volltage source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833616126A SU1118979A1 (en) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | Stabilized a.c.volltage source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1118979A1 true SU1118979A1 (en) | 1984-10-15 |
Family
ID=21072377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833616126A SU1118979A1 (en) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | Stabilized a.c.volltage source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1118979A1 (en) |
-
1983
- 1983-07-08 SU SU833616126A patent/SU1118979A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент DE № 2543776, кл. Н 02 Р 13/24, 1979. 2.Патент JP 51-35683, кл. Н 02 Р 13/20, 1976. 3.Электронна техника в автоматике. Под ред. Ю.И.Конева, вып. 12, Советское радио, 1981, -с. 186191, рис. 16. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4507619A (en) | Amplifier with signal-dependent voltage supply source | |
| CA1061468A (en) | Pwm signal amplifier | |
| CA2192189A1 (en) | Structure and method for performing active injection mode filtering on an ac power system | |
| US4816981A (en) | Direct current magnetic polarization component compensation circuit for constant voltage/frequency power supply apparatus | |
| KR890003083A (en) | Circuit and Method for Paralleling Power Systems | |
| US3253228A (en) | Modulator-demodulator amplifier | |
| Vannerson et al. | Fast amplitude stabilization of an RC oscillator | |
| SU1118979A1 (en) | Stabilized a.c.volltage source | |
| US4390846A (en) | Power amplifier connection | |
| RU2094935C1 (en) | Alternating voltage stabilizing filter | |
| US5028889A (en) | Oscillator having a limiter composed of a symmetric active clamp | |
| KR880014746A (en) | Temperature Stabilized RF Detector | |
| JPH0645678A (en) | Method and apparatus for making optical output power of semiconductor optical amplifier constant | |
| JPH0336099Y2 (en) | ||
| SU1056148A1 (en) | A.c. voltage regulator | |
| JP3097070B2 (en) | Inverter control circuit | |
| SU1386978A1 (en) | Multiphase pulsed d.c. voltage regulator | |
| JPH10327583A (en) | Inverter device | |
| SU1056159A1 (en) | Pulse-type d.c. voltage regulator | |
| SU1469544A1 (en) | Power amplifier | |
| SU1012223A1 (en) | Dc voltage stabilizer converter | |
| SU1115177A1 (en) | D.c.voltage converter | |
| SU1376233A1 (en) | D-class power amplifier | |
| JP2632418B2 (en) | High frequency PWM inverter device | |
| SU1153318A1 (en) | Versions of stabilized voltage converter |