SU1180870A1 - Бипол рный стабилизатор тока - Google Patents

Abstract

БИПОЛЯРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА , содержащий операционный усилитель , неинвертирующий и инвертирующие входы которого подключены к выходам параллельно соединенных источника опорного напр жени  на стабилитроне и первом резисторе и датчика тока на последовательно соединенных втором и третьем резисторах, а выход усилител  и входные и общий выводы источника опорного напр жени  и датчика тока св заны через диодный мост с выходным выводом стабилизатора тока, о.т л и ч а ю щ,л и с   тем, что, с целью повышени  точное- . ти стабилизации выходного тока, в него введены первый, второй, третий и четвертый ключи, а усилитель выполнен с пр мым и инверсным выходами, причем пр мой выход усилител  соединен с выходным вьшодом стабилизатора тока через последовательно соединенные третий диод моста, третий и первьй ключи, первый диод моста соответственно, а ;ГинверснЫй выход § усилител  - через четвертый диод (Л моста, четвертый и второй ключи, второй диод моста, точки соединени  первого ключа с третьим и второго ключа с четвертым подключены соответственно к входным и общему выводам источника опорного напр жени  и датчика |тока.

Description

эо о эо м о

fff ,

HZiH ffff Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано, например , в качестве управл емого бипол рниго источника тока. Целью изобретени   вл етс  повышение точности стабилизации бипол рного тока. На чертеже представлена электрическа  схема стабилизатора тока. Устройство содержит источник опор-Ю работе ного напр жени  из стабилитрона 1 и первого резистора 2, параллельно которому подключен датчик тока из второго 3 и третьего 4 резисторов. Средн   точка первой последовательной цепочки соединена с положительным входом операционного усилител  55 средн   точка второй последовательной цепочки соединена с отрицательным входом усилител  5. Стабили затор содержит также первЫй 6, второй /, третий 8, четвертый 9 ключи, заземленную нагрузку 10, управл ющий сигнал 11, первый 12, второй 13 третий 14, четвертый 15 диоды. Незаземленный вывод нагрузки 10 соединен через первый диод 12, первый 6 и третий 8 ключи, третий диод |14 соответственно с пр мым выходом Усилител  5, а через второй диод 13 второй 7 и четвертый 9 ключи, четве тый диод 15 соответственно - с инверсным выходом усилител  5, обща  точка первого 6 и третьего 8 ключей соединена с общей точкой первого -2 второго 3 резисторов, а обща  точка второго 7 и четвертого 9 ключей - с общей точкой стабилитрона 1 и треть го резистора 4. Операционный усилитель 5 в бипол рном стабилизаторе тока имеет диф ференциальный вход и балансный выхо Все изменени  пр мого выходного напр  жени  наход тс  в фазе с изменени ми н пр жени  положительного входа и в противофазе с изменени ми напр жени  отрицательного входа. Дл  инверсног выхода операционно1 о усилител  5 имеет место обратное соотношение, Наличие двух выходов и четырех клю чей позвол ет получить простую структуру бипол рного стабилизатора тока с заземленной нагрузкой, обладающего высоким быстродействием изменени  направлени  тока и высокой точностью симметрии номиналов положительного и отрицательного токов. 11 02 Диоды 12-15 включены последовательно с ключами 6-9 соответственно и предназначены дл  исключени  работы стабилизаторов в режиме работы стабилитрона в пр мом смещении. Они также исключают протекание тока через ключи другого направлени  и уменьшают сквозные токи через одновременно открытые ключи 6-9 при бипол рного стабилизатора в динамическом режиме. Устройство работает следующим образом . Предположим, что на ключи 6-9 поступает сигнал 11 управлени , который включает ключи 7 и 8 и выключает ключи 6 и 9. Тогда инверсный выход операционного усилител  5 оказываетс  отключенным, а операционный усилитель с пр мым выходом, стабилитрон 1, токозадающий резистор 2, датчик тока на резисторах 3 и 4 образуют собой стабилизатор тока положительного направлени , в котором стабилитрон 1 запитан частью стабилизированного тока нагрузки 10. Контур стабилизации тока положительного направлени  замыкаетс  через пр мой выход операционного усилител  5, третий диод 14, третий ключ 8, параллельную цепочку из первого резистора 2 и стабилитрона 1, второго 3 и тр.етьего 4 резисторов, второй ключ 7, второй диод 13 и заземленнук) нагрузку 10. Напр жение на пр мом выходе операционного усилител  5 относительно общей шины положительно. При изменении сигнала 11 управлени , включаютс  ключи 6 и 9 и выключаютс  ключи 7 и 8, Тогда пр мой выход операционного усилител  5 оказываетс  отключенным, а операционный усилитель 5 с инверсным выходом, стабилитрон 1, токозадающий резистор 2 датчик тока на резисторах 3 и 4 образуют собой стабилизатор тока отрицательного направлени  через нагрузку . Контур стабилизации тока отрицательного направлени  замыкаетс  через заземленную нагрузку 10, первый диод 12, первый ключ 6, параллельную цепочку из резистора 2 и стабилитрона 1,, второго 3 и третьего 4 резисторов, четвертый ключ 9, четвертый диод 15 и инверсный выход операционного усилител  5. Напр жение на инверсном выходе операционного усилител  относительно общей шины отрицательно . 3 Таким образом, изменение сигнала 11 управлени  приводит к изменению направлени  стабилизированного тока через нагрузку, но не приводит к изменению стабилизированного тока через стабилитрон 1 .и датчик тока на резисторах 3 и 4. При этом, независимо от направлени  тока через нагрузку , его номинальное значение определ етс  выражением ( R,fRO ст R..(R,.R2tR,.,-R,4R,-RH)/K где UCT- напр жение ста билизации стабилитрона 1; К- коэффициент усилени  опера ционного усили тел  ; R, R, Rj, R - значени  сопро тивлений наг71 рузки 10 первого 2, второго 3, третьего 4 резисторов соответственно . При большом значении К ток нагрузки равен З-сг и ст (i + R2) 3 и не зависит от сопротивлени  нагрузки. Неравенство номинальных значений положительного и отрицательного токов определ етс  токами утечки закрытых ключей. Врем  изменени  пол рности тока через нагрузку определ етс  в основном временем переключени  ключей 6-9. По сравнению с известными бипол р;ными стабилизаторами тока предлага|емый стабилизатор имеет более высокие быстродействие переключени  пол рности тока нагрузки, точность стабилизации токов положительного и отрицательного направлений и равенство их номинальных значений и не требует /дополнительного источника напр жени  питани .

Claims (1)

1. БИПОЛЯРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий и инвертирующие входы которого подключены к выходам параллельно соединенных источника опорного напряжения на стабилитроне и первом резисторе и датчика тока на последовательно соединенных втором и третьем резисторах, а выход урилителя и входные и общий выводы источника опорного напряжения и датчика тока связаны через диодный мост с выходным выводом стабилизатора тока, отличаю щ л й с я тем, что, с целью повышения точное- . ти стабилизации выходного тока, в него введены первый, второй, третий и четвертый ключи, а усилитель выполнен с прямым и инверсным выходами, причем прямой выход усилителя соединен с выходным выводом стабилизатора тока через последовательно соединенные третий диод моста, третий и первый ключи, первый диод моста соответственно, а/инверсный выход усилителя - через четвертый диод моста, четвертый и второй ключи, второй диод моста, точки соединения первого ключа с третьим и второго ключа .с четвертым подключены соответственно к входным и общему выводам источника опорного напряжения и датчика 5тока.

   1180870 А