RU2675626C1 - Устройство управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток - Google Patents

Устройство управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток Download PDF

Info

Publication number
RU2675626C1
RU2675626C1 RU2017145761A RU2017145761A RU2675626C1 RU 2675626 C1 RU2675626 C1 RU 2675626C1 RU 2017145761 A RU2017145761 A RU 2017145761A RU 2017145761 A RU2017145761 A RU 2017145761A RU 2675626 C1 RU2675626 C1 RU 2675626C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
voltage
converter
input
operational amplifier
Prior art date
Application number
RU2017145761A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Игоревич Романов
Станислав Владимирович Малецкий
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Драйв"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Драйв" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Драйв"
Application granted granted Critical
Publication of RU2675626C1 publication Critical patent/RU2675626C1/ru

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
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • 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
    • G05F1/461—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using an operational amplifier as final control device
    • 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
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/561—Voltage to current converters
    • 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
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/575—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices characterised by the feedback circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники. Устройство управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток содержит операционный усилитель (1), узел обратной связи (40) и источник постоянного смещения (4, 7), на одном из входов операционного усилителя обеспечивается разделение "напряжения смещения" и "напряжения обратной связи" друг от друга, за счет чего снижается мощность электроэнергии, потребляемая преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Description

Область техники
Предлагаемое техническое решение относится к области электротехники и может быть использовано для управления преобразователями постоянного напряжения в постоянный ток, с целью снижения потребляемой мощности электрической энергии.
Уровень техники
Аналогичные технические решения известны, см. например см. книгу «Применение прецизионных аналоговых ИС» авторов А.Г. Алексенко, Е.А. Коломбет, Г.И. Стародуб, Москва «Радио и связь», 1981 г., стр. 148, табл. 6.2а, где представлено устройство управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток, которое содержит:
- операционный усилитель, подсоединенный своим инвертирующим (-) входом к выходу задатчика величины выходного тока преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток, своим неинвертирующим (+) входом к выходу преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток и своим выходом к управляющему входу преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток.
Общим признаком предлагаемого технического решения и выше охарактеризованного аналогичного технического решения является операционный усилитель, подсоединенный своим выходом к управляющему входу преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток.
Известно также аналогичное техническое решение, см. книгу «Полупроводниковая схемотехника» авторов У. Титце и X Шенк, стр. 174, Москва «Мир», 1982 г., рис. 12.11 а), где показано устройство управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток, которое выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа) и которое содержит:
- операционный усилитель, подсоединенный своим неинвертирующим (+) входом к выходу задатчика величины выходного тока преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток, своим инвертирующим (-) входом к выходу преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток (к одному из выводов измерительного резистора) и своим выходом к управляющему входу преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток.
Общими признаками технического решения, предлагаемого для патентования, и технического решения-прототипа являются:
- операционный усилитель, подсоединенный своим неинвертирующим (+) входом к выходу задатчика величины выходного тока преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток и своим выходом к управляющему входу преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток.
Технический результат, который невозможно достичь ни одним из выше охарактеризованных аналогичных технических решений, заключается в снижении потребляемой мощности электрической энергии постоянного тока, протекающего через преобразователь постоянного напряжения в постоянный ток. Причиной невозможности достижения вышеуказанного технического результата является то, что в известных аналогичных технических решениях постоянный ток, протекающий через преобразователь постоянного напряжения в постоянный ток, обеспечивает не только подачу напряжения обратной связи с вывода измерительного резистора на инвертирующий (-) вход операционного усилителя, но и подачу на инвертирующий (-) вход операционного усилителя постоянного напряжения смещения, которое для обычных операционных усилителей, как правило, достаточно велико, что и приводит к значительному перерасходу мощности потребляемой электроэнергии.
Учитывая характеристику и анализ известных аналогичных технических решений, можно сделать вывод, что задача создания устройств управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток, обеспечивающих незначительное потребление мощности электроэнергии, является актуальной на сегодняшний день.
Сущность изобретения
Технический результат, указанный выше, достигается тем, что устройство управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток, содержащее операционный усилитель, подсоединенный своим неинвертирующим (+) входом к выходу задатчика величины выходного тока преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток (первый вход устройства управления) и своим выходом к управляющему входу преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток, снабжено узлом обратной связи (выполненным, например, в виде постоянного резистора), опорным резистором и источником постоянного напряжения, при этом вход узла обратной связи является вторым входом устройства управления, а к инвертирующему (-) входу операционного усилителя подключены выход узла обратной связи и последовательно соединенные источник постоянного напряжения и опорный резистор.
Выполнение устройства управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток вышеописанным образом позволяет, при поступлении входного напряжения на преобразователь постоянного напряжения в постоянный ток, преобразовать входное постоянное напряжение, в конечном итоге, в стабильный постоянный ток, величина которого зависит от напряжения на первом входе устройства управления (иными словами, от напряжения задатчика величины выходного тока преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток).
При протекании выходного тока через измерительный резистор преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток, на измерительном резисторе возникает падение напряжения, которое в виде напряжения обратной связи поступает на второй вход устройства управления (на вход узла обратной связи). Через узел обратной связи указанное напряжение поступает на инвертирующий (-) вход операционного усилителя устройства управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток.
Одновременно на этот же инвертирующий (-) вход операционного усилителя с источника постоянного напряжения устройства управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток через опорный резистор подается напряжение смещения, обеспечивающее рабочий режим операционного усилителя. Указанное напряжение смещения практически не зависит ни от величины выходного постоянного тока, ни от номинала измерительного резистора. Под воздействием напряжения обратной связи, поступающего с выхода узла обратной связи на инвертирующий вход (-) операционного усилителя, стабилизируется выходной ток преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток на уровне, который определяется напряжением, поступающим на неинвертирующий вход (+) операционного усилителя с первого входа устройства управления (с выхода задатчика величины выходного тока преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток).
Таким образом, в предлагаемом техническом решении, в отличие от прототипа, формирование напряжения смещения на инвертирующем (-) входе операционного усилителя, которое обеспечивает рабочий режим операционного усилителя, не связано с формированием напряжения обратной связи, стабилизирующего величину выходного тока на заданном уровне, что позволяет выбрать разумно малый номинал измерительного резистора и тем самым существенно уменьшить мощность электрической энергии, потребляемую преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток.
Сказанное подтверждается несложными расчетами.
Пусть требуемое напряжение смещения U см на инвертирующем (-) входе операционного усилителя, обеспечивающего рабочий режим операционного усилителя, составляет U см = 2,0 В.
Пусть необходимо стабилизировать по очереди три значения выходного тока преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток:
Iвых = 0,1 А; 1,0 А; 10,0 А.
В случае прототипа для создания напряжения смещения, равного 2,0 В, при токе 0,1 А требуется выбрать измерительный резистор номиналом
R изм=U см/Iвых=2,0:0,1=20 Ом.
Мощность потребления электрической энергии прототипа при токе 0,1 А:
Рпр=Iвых2×R изм=0,12×20=0,2 Вт.
При токе 1,0 А в прототипе требуется выбрать измерительный резистор номиналом
R изм=U см/Iвых=2,0:1,0=2,0 Ом.
Мощность потребления электрической энергии при токе 1,0 А составляет
Рпр=Iвых2×R изм=1,02×2,0=2,0 Вт.
При токе 10,0 А в прототипе требуется выбрать измерительный резистор номиналом
R изм=U см/Iвых=2,0/10,0=0,2 Ом.
Мощность потребления электрической энергии при токе 10,0 А составляет
Рпр=Iвых2×R изм=10,02×0,2=20 Вт.
В предлагаемом техническом решении номинал измерительного резистора может быть выбран произвольно малым, например, 0,1 Ом, независимо от требуемого напряжения смещения U см.
Тогда при токе 0,1 А мощность потребления электрической энергии в измерительном резисторе в предлагаемом техническом решении составит:
Ртр=Iвых2×R изм=0,12×0,1=0,001 Вт.
При токе 1,0 А мощность потребления электрической энергии в измерительном резисторе составит :
Ртр=Iвых2×R изм=1,02×0,1=0,1 Вт.
При токе 10,0 А мощность потребления электрической энергии в измерительном резисторе составит:
Ртр=Iвых2×R изм=10,02×0,1=10 Вт.
При этом учтем, что в предлагаемом техническом решении дополнительная мощность рассеивается в узле обратной связи и в источнике опорного напряжения.
Примем, что узел обратной связи выполнен в виде резистора номиналом RYOC=3,9 Ком, что в практических условиях реализации обеспечивает надежную работу устройства, выполненного в соответствии с предлагаемым техническом решением.
Тогда мощность потребления в узле обратной связи составит
Руос=U2см/RYOC=0,42:3900=0,00004 Вт.
Мощность потребления источника опорного напряжения в предлагаемом техническом решении имеет примерно такую же величину.
Добавим эти величины мощности к ранее рассчитанным и сведем результаты расчетов в сравнительную таблицу:
Figure 00000001
Из таблицы видно, что в данном примере обеспечивается выигрыш по мощности потребления в десятки и сотни раз. Специалистам ясно, что напряжение смещения U см на инвертирующем (-) входе операционного усилителя, обеспечивающее его рабочий режим, в зависимости от типа операционного усилителя, может быть равным и 0,4 В, и 1,0 В, и 4,0 В, и более; выходные токи преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток могут быть и единицы миллиампер, и десятки ампер. Во всех этих конкретных случаях правильный выбор измерительного резистора, узла обратной связи, опорного резистора и источника опорного напряжения в предлагаемом техническом решении позволяет обеспечить снижение мощности потребляемой электрической энергии по сравнению с прототипом в десятки и даже сотни раз.
В чем и проявляется достижение вышеуказанного технического результата.
Функционирование предлагаемого устройства управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток поясняется нижеследующим описанием и чертежом фиг. 1, который содержит:
- операционный усилитель - 1, подсоединенный своим инвертирующим (-) входом - 2 к первому выводу - 3 опорного резистора - 4, который подсоединен своим вторым выводом - 5 к положительному выходу - 6 первого источника - 7 постоянного напряжения, подсоединенному своим отрицательным выходом - 8 через выход - 9 к общему проводу устройства, при этом неинвертирующий (-) вход - 10 операционного усилителя - 1 является первым входом - 11 устройства - 12 управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток;
- задатчик - 13 величины выходного тока преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток, выполненный, например, в виде второго источника - 14 постоянного напряжения, подсоединенного своим положительным выходом - 15 к одному из выводов - 16 переменного резистора - 17, и своим отрицательным выходом - 18 к другому выводу - 19 переменного резистора - 17, а также через вывод - 20 к общему проводу устройства, при этом переменный резистор - 17 подсоединен своим выходом (движком) - 21 к выходу - 22 задатчика - 13 величины выходного тока преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток, который подсоединен к первому входу - 11 устройства - 12 управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток;
- преобразователь - 23 постоянного напряжения в постоянный ток, выполненный, например, в виде третьего источника постоянного напряжения - 24, нагрузки - 25, биполярного транзистора - 26 и измерительного резистора - 27, причем положительный выход - 28 третьего источника - 24 постоянного напряжения подсоединен к первому выводу - 29 нагрузки - 25, второй вывод - 30 нагрузки - 25 подсоединен к коллектору - 31 биполярного транзистора - 26, эмиттер - 32 биполярного транзистора - 26 подсоединен к первому выводу - 33 измерительного резистора - 27 и является выходом - 34 преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток, отрицательный выход - 35 третьего источника - 24 постоянного напряжения подсоединен к второму выводу - 36 измерительного резистора - 27 и через вывод - 37 преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток подсоединен к общему проводу - 9 устройства, а база - 38 биполярного транзистора - 26 является управляющим входом - 39 преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток;
- узел обратной связи - 40, выполненный, например, в виде резистора, первый вывод которого - 41 подсоединен к инвертирующему (-) входу - 2 операционного усилителя - 1, а второй вывод - 42 является вторым входом - 43 устройства - 12 управления преобразователем - 23 постоянного напряжения в постоянный ток и подсоединен к выходу - 34 преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток, при этом выход - 44 операционного усилителя - 1 является выходом - 45 устройства - 12 управления преобразователем - 23 постоянного напряжения в постоянный ток.
Предлагаемое устройство управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток работает следующим образом.
С выхода - 22 задатчика - 13 величины выходного тока преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток на первый вход - 11 устройства - 12 управления преобразователем - 23 постоянного напряжения в постоянный ток (на неинвертирующий вход - 10 операционного усилителя - 1), подают необходимое напряжение, обеспечивающее заранее заданное значение постоянного тока, протекающего в цепи питания нагрузки - 25.
Указанное напряжение может быть создано, например, путем использования второго источника - 14 постоянного напряжения, к положительному - 15 и отрицательному - 18 выходам которого подключен переменный резистор - 17, с выхода (движка) - 21 которого на выход - 22 задатчика - 13 величины выходного тока преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток подается необходимое управляющее напряжение.
Заданное значение постоянного тока стабилизируется благодаря действию обратной связи, охватывающей операционный усилитель - 1, биполярный транзистор - 26, измерительный резистор - 27 и узел - 40 обратной связи. Действительно, при уменьшении постоянного тока, протекающего по цепи: положительный выход - 28 третьего источника постоянного напряжения - 24 - нагрузка - 25 - биполярный транзистор - 26 - измерительный резистор - 27, по сравнению с заданным значением (например, из-за увеличения сопротивления нагрузки - 25), с выхода - 34 преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток на второй вход - 43 устройства - 12 управления преобразователем - 23 постоянного напряжения в постоянный ток поступает уменьшающееся напряжение, которое через узел обратной связи - 40 передается на инвертирующий (-) вход - 2 операционного усилителя - 1, на другой неинвертирующий (+) вход - 10 которого поступает управляющее напряжение с выхода - 22 задатчика - 13 величины выходного тока преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток. Уменьшение напряжения на инвертирующем (-) входе - 2 операционного усилителя - 1 приводит к возникновению разности потенциалов между входами операционного усилителя - 1, благодаря чему увеличивается напряжение на его выходе - 44, которое через выход - 45 устройства - 12 управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток - 12 передается на базу - 38 биполярного транзистора - 26. В результате биполярный транзистор - 26 открывается, ток через него увеличивается и происходит компенсация исходного уменьшения постоянного тока, протекающего по вышеуказанной цепи.
При увеличении постоянного тока, протекающего по вышеуказанной цепи, вышеописанные процессы повторяются с обратным знаком, что также приводит к компенсации исходного изменения выходного тока.
По этой причине через измерительный резистор - 27 протекает ток, не зависящий от изменений нагрузки - 25, а его величина будет определяться номиналом измерительного резистора - 27 и величиной выходного напряжения задатчика - 13 величины выходного тока преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток. При этом, если выходное напряжение задатчика - 13 величины выходного тока преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток, подключенного к неинвертирующему ("+") входу - 10 операционного усилителя - 1 устройства - 12 управления преобразователем - 23 постоянного напряжения в постоянный ток, будет больше, чем напряжение на инвертирующем ("-") входе - 2 операционного усилителя - 1, который подсоединен к эмиттеру - 32 биполярного транзистора - 26 и к измерительному резистору - 27 преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток через узел обратной связи - 40, то на выходе - 44 операционного усилителя - 1, подсоединенного к базе - 38 биполярного транзистора - 26, будет такое напряжение, при котором биполярный транзистор - 26 открывается, и напряжение на измерительном резисторе - 27 будет расти до тех пор, пока напряжение на инвертирующим (-) входе - 2 операционного усилителя - 1 не станет равным по величине выходному напряжению задатчика - 13 величины выходного тока преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток. В этот момент напряжение на выходе операционного усилителя - 1 перестанет расти, напряжение на эмиттере - 32 биполярного транзистора - 26 также перестанет расти и будет такой величины, при которой напряжение в точке соединения эмиттера - 32 биполярного транзистора - 26 и измерительного резистора - 27 будет равно напряжению на неинвертирующем ("+") входе - 10 операционного усилителя - 1 (с учетом падения напряжения на узле обратной связи - 40, а также напряжения на первом выводе - 3 опорного резистора - 4, подключенного своим вторым выводом - 5 к положительному выходу - 6 первого источника постоянного напряжения - 7), и это состояние будет поддерживаться при изменении нагрузки - 25. Следовательно, при изменении величины нагрузки - 25, по вышеописанной цепи будет течь постоянный стабилизированный ток, величина которого определяется значением выходного напряжения задатчика - 13 величины выходного тока преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток, и номиналом измерительного резистора - 10.
При этом рабочий режим операционного усилителя - 1 устройства - 12 управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток - 12 определяется напряжением смещения, поступающим с выхода - 6 источника постоянного напряжения - 7 через опорный резистор - 4 на инвертирующий - 2 вход операционного усилителя - 1, благодаря чему номинал измерительного резистора - 27 может быть выбран достаточно малым, независимо от величины необходимого напряжения смещения, поэтому мощность рассеяния на этом резисторе становится также достаточно малой.
Таким образом, предлагаемое устройство - 12 управления преобразователем - 23 постоянного напряжения в постоянный ток, за счет раздельного формирования напряжения смещения на инвертирующем - 2 входе операционного усилителя - 1 и напряжения обратной связи, поступающего на тот же вход через узел обратной связи - 40, позволяет резко снизить мощность потребления электрической энергии.
Нужно отметить, что предлагаемое техническое решение может быть реализовано самыми разными способами. Например, транзистор - 26 может быть не только биполярным, но и МОП-транзистором, и БТИЗ-транзистором, и вообще любым линейным управляющим элементом.
Выходное напряжение задатчика - 13 величины выходного тока преобразователя - 23 постоянного напряжения в постоянный ток также может быть создано иными способами, отличающимися от описанного, например, с помощью преобразования широтно-импульсной модуляции в управляющее напряжение; либо преобразования кода управляющего протокола (например, DALI) в управляющее напряжение; либо любым иным преобразованием управляющего воздействия в управляющее напряжение.
Для питания задатчика - 13 величины выходного тока преобразователя постоянного напряжения в постоянный ток и для создания источника - 7 постоянного напряжения может быть использована общая цепь питания; а в качестве опорного резистора - 4 может использоваться генератор тока, выполненный, например, на интегральной микросхеме LT 3092? и так далее.
Все эти способы реализации предлагаемого технического решения в конечном счете позволяют получить один и тот же технический результат: снизить мощность потребления электрической энергии за счет раздельного формирования напряжения смещения (на инвертирующем входе операционного усилителя) и напряжения обратной связи (поступающего на тот же вход через узел обратной связи с измерительного резистора) в устройстве управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток.

Claims (2)

1. Устройство управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток, содержащее операционный усилитель, узел обратной связи, источник постоянного напряжения и опорный резистор, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя является первым входом устройства управления, вход узла обратной связи является вторым входом устройства управления, к инвертирующему входу операционного усилителя подключены выход узла обратной связи и последовательно соединенные источник постоянного напряжения и опорный резистор, а выход операционного усилителя является выходом устройства управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток.
2. Устройство по п. 1, в котором в качестве опорного резистора используется генератор тока.
RU2017145761A 2015-07-17 2015-07-17 Устройство управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток RU2675626C1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2015/000457 WO2017014663A1 (ru) 2015-07-17 2015-07-17 Регулятор постоянного тока, протекающего в цепи питания нагрузки

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2675626C1 true RU2675626C1 (ru) 2018-12-21

Family

ID=57835197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017145761A RU2675626C1 (ru) 2015-07-17 2015-07-17 Устройство управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20180210477A1 (ru)
EP (1) EP3327536B1 (ru)
JP (1) JP6703088B2 (ru)
KR (1) KR20180030177A (ru)
CN (1) CN107850909A (ru)
BR (1) BR112018000931A2 (ru)
EA (1) EA201890339A1 (ru)
MY (1) MY190701A (ru)
PH (1) PH12018500123A1 (ru)
RU (1) RU2675626C1 (ru)
SG (1) SG11201800172SA (ru)
WO (1) WO2017014663A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11133671B2 (en) * 2018-05-31 2021-09-28 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Control device and power conversion device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU349989A1 (ru) * В. В. Ланцов , Б. А. Елисеев Стабилизатор тока
RU2220438C1 (ru) * 2002-06-14 2003-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" Стабилизированный источник постоянного тока
US20150137780A1 (en) * 2013-11-19 2015-05-21 Tower Semiconductor Ltd. Self-Adjustable Current Source Control Circuit For Linear Regulators

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0530185Y2 (ru) * 1986-02-26 1993-08-02
US5822343A (en) * 1994-08-26 1998-10-13 Psc Inc. Operating and control system for lasers useful in bar code scanners
JP2001077709A (ja) * 1999-09-07 2001-03-23 Alps Electric Co Ltd 送信機の出力電力検出回路
US6204613B1 (en) * 2000-02-18 2001-03-20 Bryce L. Hesterman Protected dimming control interface for an electronic ballast
DE10164971B4 (de) * 2001-07-19 2008-04-30 Infineon Technologies Ag Pseudo-differentieller Leitungstreiber zur Verstärkung eines differentiellen Eingangsstroms
TW591236B (en) * 2001-09-06 2004-06-11 Sumitomo Metal Industry Ltd Impedance detector circuit and static capacitance detector circuit
EP1779491A2 (en) * 2004-08-06 2007-05-02 Hitek Power Corporation Bipolar power supply system
WO2007122530A1 (en) * 2006-04-25 2007-11-01 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Power inverter control device for switching point determination
US8004253B2 (en) * 2007-11-08 2011-08-23 Astec International Limited Duty cycle dependent non-linear slope compensation for improved dynamic response
CN102090143B (zh) * 2008-07-07 2013-07-17 奥斯兰姆有限公司 用于驱动至少一个发光二极管的电路装置和方法
TWI594656B (zh) * 2012-06-27 2017-08-01 登豐微電子股份有限公司 線性電流調整器
JP6321967B2 (ja) * 2014-01-17 2018-05-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路およびその動作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU349989A1 (ru) * В. В. Ланцов , Б. А. Елисеев Стабилизатор тока
RU2220438C1 (ru) * 2002-06-14 2003-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" Стабилизированный источник постоянного тока
US20150137780A1 (en) * 2013-11-19 2015-05-21 Tower Semiconductor Ltd. Self-Adjustable Current Source Control Circuit For Linear Regulators

Also Published As

Publication number Publication date
PH12018500123A1 (en) 2018-07-23
EA201890339A1 (ru) 2018-05-31
EP3327536A4 (en) 2019-06-26
US20180210477A1 (en) 2018-07-26
EP3327536B1 (en) 2022-02-23
BR112018000931A2 (pt) 2018-09-11
JP6703088B2 (ja) 2020-06-03
JP2018522351A (ja) 2018-08-09
WO2017014663A1 (ru) 2017-01-26
EP3327536A1 (en) 2018-05-30
MY190701A (en) 2022-05-11
SG11201800172SA (en) 2018-02-27
KR20180030177A (ko) 2018-03-21
CN107850909A (zh) 2018-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8841895B2 (en) Electronic device for average current mode DC-DC conversion
US6897636B2 (en) Method and circuit for scaling and balancing input and output currents in a multi-phase DC-DC converter using different input voltages
TWI387189B (zh) 直流對直流轉換器及其方法
CN102013800B (zh) 功率变换器装置
SE450923B (sv) Anordning for att reglera till en telefonlinje matad strom
JP2017085725A (ja) 降圧ｄｃ／ｄｃコンバータおよびその制御回路、車載用電源装置
KR101086104B1 (ko) 검출회로 및 전원 시스템
JP4094487B2 (ja) 正負出力電圧用電源装置
US9509205B2 (en) Power converter with negative current capability and low quiescent current consumption
CN102751864B (zh) 基于Cuk的电流源
Hasan et al. Monolithic DC-DC boost converter with current-mode hysteretic control
JP7018847B2 (ja) スイッチング電源システム及び直流給電システム
CN106921294B (zh) 一种脉冲波调制和脉冲跳周期调制的切换电路和切换方法
RU2675626C1 (ru) Устройство управления преобразователем постоянного напряжения в постоянный ток
KR102091584B1 (ko) 전원 장치
RU2672669C2 (ru) Устройство для получения постоянного тока, протекающего в цепи питания нагрузки (варианты)
US9893608B2 (en) Power supply device
WO2014123173A1 (ja) Ｄｃ－ｄｃコンバータ
KR20180050455A (ko) 출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기
RU2688659C1 (ru) Устройство для получения постоянного напряжения (варианты)
KR101378098B1 (ko) 전류 감지 및 적응적 기준 전압 제어를 이용한 전류 공급 장치
KR20130090104A (ko) 피크 전류 모드 제어를 위한 기준전류 발생회로 및 그 회로를 포함하는 컨버터 장치
RU2732991C1 (ru) Электронный преобразователь
KR20150022579A (ko) 전원 장치
JPS6148723B2 (ru)