CS195120B1 - Zapojení pro regulaci proudu - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro regulaci proudu s integrovaným obvodem stabilizátoru napětí.

Doposud známá zapojení pro regulaci proudu s hotovým integrovaným obvodem stabilizátoru napětí využívají pro proudové omezení tranzistor š teplotní kompenzací provedenou diodou. Nevýhodou těchto zapojení je značná teplotní závislost a problematické dimenzování obvodu pro velký rozptyl parametrů polovodičových součástek.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení pro regulaci proudu s hotovým integrovaným obvodem stabilizátoru napětí, obsahujícím kromě jiných prvků referenční zdroj a dva rozdílové zesilovače podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že referenční zdroj je připojen na druhý vstup můstku, do jehož diagonály jsou zapojeny vstupy rozdílového zesilovače, jehož výstup je spojen se vstupem koncového stupně, k jehož výstupu je připojena sériová kombinace zátěže čidla proudu, přičemž výstup čidla proudu je spojen s prvním vstupem můstku. Do série se zátěží a čidlem proudu je zapojena indukčnost, přičemž na výstup koncového stupně jsou rovněž zapojeny nulová dioda a'útlumový článek, jehož výstup je spojem s neinvertujícíra vstupem rozdílového zesilovače.

Zapojením vstupů rozdílového zesilovače do diagonály můstku napájeného z referenčního zdroje se dosáhne přesného definování velikosti regulované hodnoty proudu a velmi dobré .teplotní kompenzace, zvláště v případě, jsou-li vstupní prvky rozdílového zesilovače součástí jednoho monolitického obvodu. Další výhodou je možnost jednoduchým způsobem zavést hysterezi pro spínačový provoz a možnost zavést zpětnou vazbu z Čidla proudu, tvořeného odporem a jedním í oběma živými konci.

Vynález bude nyní blíže vysvětlen s přihlédnutím na výkresy, na kterých obr. 1 a 2 znázorňují blokově dvě různá zapojení pro regulaci proudu s hotovým integrovaným obvodem stabilizátoru napětí podle vynálezu, na obr. 3 je znázorněno jedno z možných konkrétních zapojení pro regulaci proudu podle vynálezu a obr. 4 znázorňuje zapojení integrovaného obvodu stabilizátoru napět í.

Referenční zdroj 11 a rozdílový zesilovač 13 jsou součástí integrovaného obvodu stabilizátoru napětí.

U zapojení pro regulaci proudu s hotovým integrovaným obvodem stabilizátoru napětí podle obr. 1 je výstup' referenčního zdroje 11 připojen na první vstup a můstku 12, přičemž oba_ vstupy rozdílového zesilovače 13 jsou zapojeny do diagonály téhož můstku 1 2. Výstup rozdílového zesilovače 1 3 je spojen se vstupem koncového stupně 14, jehož výstup je připojen na .sériovou kombinaci zátěže 15 a čidla proudu 16. Výstup čidla proudu 16 je spojen s druhým vstupem b_ můstku 1 2. Když je můstek 12 rozvážen, na jeho výstupu je napětí úměrné velikosti referenčního napětí zdroje 11· a velikosti rozvážení. Toto napětí po zesílení rozdílovým zesilovačem 13 a koncovým stupněm 14 způsobí, že zátěží 15 a čidlem proudu 16 bude protékat proud.

Napětí přivedené z čidla proudu 16 na

95120 druhý, vstup b_ můstku 12 působí na vstup rozdílového zesilovače 13 v opačném smyslu než napětí dané rozvážením můstku 12 . Při velkém zesílení ve smyčce je tedy proud protékající zátěží 13 úměrný velikosti rozvážení můstku nezávisle na změnách velikosti zátěže. Způsob regulace proudu je analogový.

U zapojení pro regulaci proudu s hotovým integrovaným obvodem stabilizátoru napětí podle obr. 2 je výstup referenčního zdroje 11 připojen na druhý vstup b můstku 1 2 , na jehož první vstup a. je připojen výstup čidla proudu 16 a sério.vá kombinace zátěže 15 a čidla proudu 16 je připojena přes índukčnost 17 na výstup koncového stupně 14. Výstup koncového stupně 14 je zapojen na nulovou diodu 18 a na útlumový článek 19, jehož výstup je spojen s neinvertujícím vstupem rozdílového zesilovače 13. '

Napětí vzniklé rozvážením můstku 12 po zesílení rozdílovým zesilovačem 13 a koncovým stupněm 14 je přivedeno na zátěž 1 5 přes índukčnost 1 7 . Současně je toto napětí přivedeno jako kladná zpětná vazba přes útlumový článek 19 na neinvertující vstup rozdílového zesilovače 1 3 , čímž se vytvoří hystereze obvodu. Při·velkém zesílení je na výstupu koncového stupně 14 plné napětí a vlivem indukčnosti 17 je proud protékající zátěží 15 rostoucí. Jakmile dostoupí proud takové velikosti, že napětí přivedené na vstup rozdílového zesilovače 1 3 z čidla proudu 16 pře,výší napětí dané rozvážením můstku 12 plus napětí přivedené^ přes útlumový článek 1 9 , zesilovač se skokem uzavře a proud přetékající zátěží 15 , který se snaží índukčnost'* .17 udržovat, převezme nulová dioda 1 8 .

Od této chvíle je zdrojem energie índukčnost 17 a proud protékající obvodem je klesající. Tím klesá i napětí přivedené na vstup zesilovače 13 z Čidla proudu 16 a v určitém okamžiku dojde opět k lavinovitému otevření koncového stupně 1 4 . Dej se periodicky opakuje a proud je tak udržován na požadované hodnó.tě spínačovým způsobem, tj . s hysterezí danou převážně velikostí útlumového článku 19.

Konkrétní 'zapojení pro regulaci proudu s hotovým integrovaným obvodem stabilizátoru napětí podle obcj 3 je urče'no zejména pro pulsní regulaci proudu krokových motorů .

Můstek 12 tvořený odpory 2 1 , 22, 23, je připojen na výstup referenčního zdroje 1 1 , tj . na vývod £, obr. 3 a 4 schéma zapojení integrovaného obvodu stabilizátoru napětí. Do diagonály můstku 12 jsou zapojeny vstupy rozdílového zesilovače 13, tj . vývody 2 a 3_ integrovaného obvodu.

Čidlo proudu 16 jě tvořeno odporem 26, který je částí větve můstku 22.. Výstup rozdílového zesilovače 1 3, tj . vývod 7 integrovaného obvodu je zapojen na výstup koncového stupně 1 4, jehož výstup je připojen na sériovou kombinaci indukčnosti 17, zátěže 15 a čidla proudu 16 , kde zátěž 1 5 a índukčnost 17 je představována sériovou •kombinací vinutí krokového motoru a spínačů jednotlivých fází motoru.

Na výstup koncového zesilovače 14 je připojena nulová dioda 18 a útlumový článek 19, tj . odpor £0, který je zapojen na neinvertující vstup rozdílového ze.silovače 13, tj . vstup 3_ integrovaného obvodu. Vývod 6 integrovaného obvodu zapojený, s vývodem 10 je přes odpor 25 zapojen na zdroj napětí představovaný diodou D1, kam je rovněž zapojen vývod 2_ integrovaného obvodu.

Funkce zapojení je následovná. Je-li proud protékající krokovým motorem menši než požadovaná hodnota, je otevřen koncový stupeň 14;, což má za následek, že při sestupn.éflí alespoň jednom spínači fází se proud v obvodu vlivem zpoždění na indukčnosti 17 zvětšuje. V okamžiku, kdy napětí na čidle” _Λ proudu 1 6 , tj . odporu 26., převáží vstup rozdílového zesilovače 1 3 , koncový stupeň 14 se vlivem kladné zpětné vazby odporem 20 skokem uzavře, proud koncového stupně 14 převezme nulová dioda 18 a od tohoto okamzTku proud klesá.

Jakmile proud poklesne pod hranici definovanou velikostí hystereze obvodu, zapne opět koncový stupeň 14 a dě.j se opakuje. Zapojení tak reguluje proud protékající motorem nezávisle na spínání fází motoru bezdrátově. V emitoru koncového tranzistoru integrovaného obvodu, tj . ve vývodu 6.^je zařazen odpor,, na němž se snímá velikost úbytku, který přiveden na vstup omezovacího transistoru integrovaného obvodu, tj . vývod 10 a vývod určuje velikost proudu budícího koncový stupeň 14 nezávisle na velikosti napájecího napětí.

Zapojení pro regulaci proudu se používá v jednotkách řízení krokových motorů, které jsou součástí programovacího zařízení.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   1. Zapojení pro regulaci proudu s hotovým integrovaným obvodem stabilizátoru napětí obsahujícím kromě jiných prvků, referenční zdroj a dva rozdílové zesilovače, vyznačené tím, že referenční zdroj /11/ je připojen na druhý vstup /b/ můstku /12/, do jehož diagonály jsou zapojeny invertující a neinvertujíci vstupy rozdílového zesilovače /13/, jehož výstup je spojen se vstupem koncového stupně /14/, k jehož výstupu je připojena sériová kombinace zátěže /15/ a čidla proudu /16/, přičemž

   VYNÁLEZU výstup čidla proudu /16/ je spojen s prvním vstupem /a/ můstku /12/.
2. 2. Zapojení pro regulaci proudu podle bodu 1, vyznačené tím, že do série se zátěží /15/ a čidlem proudu /16/ je zapojena índukčnost /17/, přičemž na výstup koncového stupně /14/ jsou rovněž zapojeny indukčnost /17/, nulová dioda /18/ a útlumový článek /19/, jehož výstup je spojen s neinvertujícím vstupem rozdílového zesilovače /13/.