RU174218U1 - Устройство двухполярного малошумящего источника питания - Google Patents
Устройство двухполярного малошумящего источника питания Download PDFInfo
- Publication number
- RU174218U1 RU174218U1 RU2015151066U RU2015151066U RU174218U1 RU 174218 U1 RU174218 U1 RU 174218U1 RU 2015151066 U RU2015151066 U RU 2015151066U RU 2015151066 U RU2015151066 U RU 2015151066U RU 174218 U1 RU174218 U1 RU 174218U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- noise
- output
- converter
- low
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Предлагаемое устройство относится к регулируемым двухполярным малошумящим прецизионным источникам питания и широко применяется для обеспечения питания аналитических систем в аналитическом приборостроении - электронные спектрометры и масс-спектрометры, экспериментальной физике. Устройство двухполярного малошумящего источника питания содержит стабилизатор напряжения, систему управления выходным напряжением, линейный регулятор напряжения, канал обратной связи, малошумящий преобразователь напряжения, гальванически развязанный преобразователь питающего напряжения, термостат, систему управления выходным напряжением с оптическим каналом приема-передачи данных, линейный регулятор напряжения с оптронной развязкой, экранирующий металлический корпус с расположенными в нем гальванически развязанным преобразователем питающего напряжения и малошумящим преобразователем напряжения.Технический результат - повышение стабильности выходного напряжения устройства за счет устранения влияния импульсных преобразователей на линейный регулятор напряжения и устранения воздействия внешних помех на управляющий сигнал. Кроме того, использование гальванической развязки между выходным и питающим напряжениями, использование оптического канала управления и контроля от внешнего устройства и линейный регулятор с оптронной развязкой существенно расширяют функциональные возможности предлагаемого устройства.
Description
Настоящая полезная модель относится к регулируемым двухполярным малошумящим прецизионным источникам питания, предназначенным для обеспечения питания аналитических систем в аналитическом приборостроении - электронные спектрометры и масс-спектрометры, экспериментальной физике.
Для реализации малошумящих источников питания разработаны и применяются источники, объединяющие в себе стабилизатор напряжения, систему управления выходным напряжением, регулятор напряжения, канал обратной связи. В качестве регулятора выходного напряжения используется регулируемый генератор тока, при помощи которого осуществляется регулировка выходного напряжения.
Известен малошумящий источник питания [1], в котором в качестве регулятора выходного напряжения используется широтно-импульсный модулятор. Кроме того, в первичной обмотке трансформатора расположена L-C цепочка, ограничивающая скорость изменения напряжения на выводах трансформатора, что снижает уровень шумов и помех от перезарядки паразитных емкостей схемы.
Описанное устройство обладает следующим основным недостатком: широтно-импульсный модулятор генерирует импульсы различной длительности, что усложняет фильтрацию выходного напряжения до требуемого уровня шумов и пульсаций.
К недостаткам описанного устройства можно отнести малый диапазон регулирования выходного напряжения, что связано с использованием широтно-импульсной модуляции.
Ближайшим из известных технических решений аналогичного назначения является двухполярное устройство [2], в котором применены два преобразователя напряжения положительной и отрицательной полярности соответственно. Выходные напряжения источника питания регулируются устройством управления напряжениями питания преобразователей. В состав источника питания входят низковольтное реле переключения питания преобразователей положительной или отрицательной полярностей соответственно, и высоковольтное реле для подключения выхода преобразователей к выходу источника питания. Используемые реле представляют собой электромеханические устройства с присущими им недостатками в виде пониженной надежности и необходимостью контроля снятия выходного напряжения для переключения его полярности. Расположение линейного регулятора на входе преобразователей не позволяет реализовывать несколько независимых регулируемых выходных напряжений. Отсутствие гальванической развязки между выходным и питающим, управляющим напряжениями сужают технические возможности по реализации систем питания с последовательным соединением блоков, обеспечивающих работоспособность физических узлов. В описываемом устройстве отсутствует термостабилизация измерительных (делитель выходного напряжения, нормирующий усилитель в канале обратной связи) и управляющих узлов (усилитель рассогласования), при этом температурные характеристики деталей, входящих в эти узлы, влияют на стабильность выходного напряжения устройства. Кроме того, управляющий сигнал данного устройства является аналоговым, который подвержен воздействию внешних помех, приводящих к ухудшению качества выходного напряжения устройства.
Предлагаемая полезная модель решает следующие задачи:
уменьшение влияние импульсных преобразователей на линейный регулятор напряжений;
последовательное соединение блоков, обеспечивающих работоспособность физических узлов;
упрощение управления высоковольтным выходным напряжением устройства;
термостабилизация измерительных и управляющих узлов;
устранение воздействия внешних помех на управляющий сигнал
Указанные задачи решаются за счет того, что известное устройство, содержащее стабилизатор напряжения, систему управления выходным напряжением, линейный регулятор напряжения, канал обратной связи, малошумящий преобразователь напряжения, снабжено гальванически развязанным преобразователем питающего напряжения, термостатом, системой управления выходным напряжением с оптическим каналом приема-передачи данных, линейным регулятором напряжения с оптронной развязкой подключенным к выходу малошумящего преобразователя напряжения, экранирующим металлическим корпусом с расположенными в нем гальванически развязанным преобразователем питающего напряжения и малошумящим преобразователем напряжения.
Полезная модель поясняется фигурой 1, на которой представлена функциональная схема заявляемого устройства двухполярного малошумящего источника питания. Предлагаемое устройство содержит фильтр-стабилизатор питания устройства (1), на вход которого подается питающее напряжение U пит. После фильтра-стабилизатора расположен гальванически развязанный преобразователь питающего напряжения (2), соединенный с малошумящим преобразователем напряжения (3). Гальванически развязанный преобразователь питающего напряжения (2), и малошумящий преобразователь напряжения (3) расположены в экранирующем металлическом корпусе (4). К выходу малошумящего преобразователя напряжения подключен фильтр (5), в свою очередь, соединенный с линейным регулятором с оптронной развязкой (6), с выхода линейного регулятора выходное напряжение U вых подается на вход канала обратной связи (7) и на выходной разъем устройства U вых. Выход канала обратной связи подключен к устройству управления выходным напряжением (8), которое в свою очередь соединено с оптическим каналом приема-передачи данных (9), оптически связанным (↓↓ упр.) с внешним устройством управления и контроля. Кроме того, устройство управления выходным напряжением (8) соединено с линейным регулятором с оптронной развязкой (6). Предлагаемое устройство помещено в активный термостат (10). Вспомогательные устройства (8-10) получают питание от гальванически развязанного преобразователя питающего напряжения (2).
Работает предлагаемое устройство следующим образом. Напряжение питания U пит. подается на вход фильтра-стабилизатора (1), осуществляющего предварительную стабилизацию питающего напряжения, нестабильность которого влияет на выходное напряжение устройства U вых. Стабилизированное и отфильтрованное от пульсаций и шумов напряжение, выходящее из фильтра-стабилизатора (1) поступает в гальванически развязанный преобразователь питающего напряжения (2), осуществляющий гальваническую изоляцию узлов (3-10) и питание узлов (3, 8-10) от фильтра-стабилизатора (1). Питающее напряжение от гальванически развязанного преобразователя (2) поступает в малошумящий преобразователь напряжения (3), в котором вырабатываются положительное и отрицательное постоянные напряжения одинаковые по абсолютной величине и равные максимальному значению выходного напряжения U вых. Металлический экран предотвращает влияние электромагнитных полей генерируемых гальванически развязанным преобразователем питающего напряжения (2) и малошумящим преобразователем напряжения (3). Положительное и отрицательное постоянные напряжения поступают на вход фильтра (5), в котором происходит уменьшение уровня шумов и пульсаций. Отфильтрованные напряжения поступают в линейный регулятор с оптронной развязкой (6), где происходит линейная регулировка U вых пропорционально сигналу рассогласования, поступающему от устройства управления выходным напряжением (8). Напряжение U вых. поступает на выходной разъем устройства и на вход канала обратной связи (7), выходной сигнал которого пропорционален U вых и поступает в устройство управления выходным напряжением, где сравнивается с управляющим сигналом, поступающим из оптического канала приема-передачи данных (9). Полученный сигнал рассогласования поступает в линейный регулятор с оптронной развязкой (6). Кроме того, из устройства управления выходным напряжением (8) через оптический канал приема-передачи данных (9), с использованием оптической связи ↓↓ упр. передается сигнал соответствующий U вых для контроля внешним устройством.
Предложенные технические решения позволяют усовершенствовать устройство с точки зрения повышения стабильности выходного напряжения устройства (U вых) при использовании термостабилизации устройства, устранения влияния импульсных преобразователей на линейный регулятор напряжения и устранения воздействия внешних помех на управляющий сигнал. Кроме того, использование гальванической развязки между выходным и питающим напряжениями, использование оптического канала управления и контроля от внешнего устройства и линейный регулятор с оптронной развязкой существенно расширяют функциональные возможности предлагаемого устройства;
Источники информации
1. United States Patent/ Patent No US 7,868,692 B1 Date of Patent Jan. 11.2011.
2. United States Patent/Patent No US 6,002,600 Date of Patent Dec. 14.1999. Spellman High Voltage Co.
Claims (1)
- Устройство двухполярного малошумящего источника питания, содержащее последовательно соединенные фильтр-стабилизатор постоянного напряжения, гальванически развязанный преобразователь питающего напряжения, малошумящий преобразователь напряжения, в котором вырабатываются положительные и отрицательные постоянные напряжения, система управления выходным напряжением с каналом обратной связи и устройством управления выходным напряжением, отличающееся тем, что гальванически развязанный преобразователь постоянного напряжения и малошумящий преобразователь напряжения расположены в экранирующем металлическом корпусе, система управления выходного напряжения выполнена с оптическим каналом приема-передачи данных и размещена в активном термостате, кроме того, введен линейный регулятор напряжения с оптронной развязкой, подключенный к выходу малошумящего преобразователя напряжения, выход линейного регулятора соединен с выходным разъемом и с входом канала обратной связи.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015151066U RU174218U1 (ru) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | Устройство двухполярного малошумящего источника питания |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015151066U RU174218U1 (ru) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | Устройство двухполярного малошумящего источника питания |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU174218U1 true RU174218U1 (ru) | 2017-10-09 |
Family
ID=60041032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015151066U RU174218U1 (ru) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | Устройство двухполярного малошумящего источника питания |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU174218U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2744936C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2021-03-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Биотехнологические аналитические приборы" (ООО "БиАП") | Регулируемый высокостабильный источник напряжения с функцией генератора сигналов произвольной формы с изолированным выходом |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6002600A (en) * | 1994-11-08 | 1999-12-14 | Spellman High Voltage Co. | Reversible polarity high voltage power supply |
| RU2235353C2 (ru) * | 2002-10-21 | 2004-08-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения |
| US7868692B1 (en) * | 2008-05-21 | 2011-01-11 | Keithley Instruments, Inc. | Low noise and common mode current power supply |
-
2015
- 2015-11-30 RU RU2015151066U patent/RU174218U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6002600A (en) * | 1994-11-08 | 1999-12-14 | Spellman High Voltage Co. | Reversible polarity high voltage power supply |
| RU2235353C2 (ru) * | 2002-10-21 | 2004-08-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения |
| US7868692B1 (en) * | 2008-05-21 | 2011-01-11 | Keithley Instruments, Inc. | Low noise and common mode current power supply |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2744936C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2021-03-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Биотехнологические аналитические приборы" (ООО "БиАП") | Регулируемый высокостабильный источник напряжения с функцией генератора сигналов произвольной формы с изолированным выходом |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8917528B2 (en) | Constant voltage constant current controller and control method thereof | |
| US20130250629A1 (en) | Constant voltage constant current control circuits and methods with improved load regulation | |
| US20140204619A1 (en) | Energy conversion architecture with secondary side control delivered across transformer element | |
| CN108075766B (zh) | 具有可编程差分和共模增益的线性高电压驱动器 | |
| TW201306460A (zh) | 提供纜線補償於功率轉換器的調整電路及其方法 | |
| CN105680690B (zh) | Dc-dc转换器的电流反馈和偏移电压消除 | |
| EP0049024A3 (en) | Switched capacitor comparator and method for eliminating the effects of inherent offset voltages when using, as a comparator, an opamp | |
| RU174218U1 (ru) | Устройство двухполярного малошумящего источника питания | |
| US20160299519A1 (en) | Zero Drift, Limitless and Adjustable Reference Voltage Generation | |
| US20150326223A1 (en) | Emulation of led input characteristics in bicmos process | |
| RU2672669C2 (ru) | Устройство для получения постоянного тока, протекающего в цепи питания нагрузки (варианты) | |
| EP3528378B1 (en) | Electronic converter and related lighting system | |
| KR20190108062A (ko) | 전자 유량계의 여자 회로 및 전자 유량계 | |
| US20140204639A1 (en) | Power supply apparatus | |
| CN110557024B (zh) | 一种磁反馈dcdc变换电路 | |
| CN109361313A (zh) | 一种基于dc/dc模块0v起调直流电源的设计方法 | |
| CN109075715B (zh) | 双向隔离型数字dcdc电源及控制方法 | |
| KR20150139289A (ko) | 오프신호 발생기 및 그를 포함하는 전원공급장치 | |
| RU184807U1 (ru) | Гальванически развязанный преобразователь токового сигнала в напряжение с использованием оптронов общего применения | |
| CN104158493A (zh) | 一种高稳恒温数字压控晶体振荡器系统 | |
| CN110190754A (zh) | 转换器控制电路及芯片 | |
| CN110262617B (zh) | Ldo前置补偿电路 | |
| WO2019202352A8 (ja) | 共振型電力変換装置を制御する制御方法及び共振型電力変換装置 | |
| CN111002316B (zh) | 机器人驱动信号补偿系统 | |
| CN116054594B (zh) | 一种同时具备模拟反馈和数字反馈的开关电源系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181201 |