SU1451670A1 - Стабилизирующий источник напр жени посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитани  систем автоматики и вычислительной техники. Цель изобретени  - увеличение быстродействи  при переходе из режима стабилизации напр жени  в режим стабилизации тока. Источник напр жени  содержит контур стабилизации (напр жени , в который вход т регулирующий .элемент 1 и узел 5 обратной св зи по напр жению с цифроаналоговым преобразователем 6 и усилителем 7. Дл 

Description

4 ел

Од

контрол  тока предусмотрен контур, состо щий из датчика 2 тока с резис- тивным шунтом 3 и дифференциальным усилительным каскадом 4 и узла 9 обратной св зи по току с цифроаналого- вым преобразователем 10 и усилителем 11. При повреждении в нагрузке второй контур воздействует на первый, обуславлива  ограничение тока . Дл  сокращени  переходного процесса при смене режимов в устройство введен узел

сдвига посто нного уровн  выходного напр жени  усилител  11, выполненный в виде диода 12, стабилитрона 13 и резистора 14 смещени , соединенного с отрицательным полюсом двухпол рно- го источника питани . Этот узел снижает положительный уровень напр жени  в контуре стабилизации напр жени , что позвол ет уменьшить врем  изменени  выходного сигнала усилител  1.1. 1 ил.

1

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  при реализации вторичного электропитани  систем автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретени  - увеличение быстродействи  при переходе из режима стабилизации напр жени  в режим стабилизации тока.

На чертеже представлена функцио- нальна  схема стабилизирующего источника напр жени  посто нного тока.

Устройс во содержит регулирующий элемент 1, датчик 2 тока с резистив- ным шунтом 3 и дифференциальным усилительным каскадом 4, узел 5 обрат- ной св зи по напр жению с первым циф- роаналоговым преобразователем 6, первым усилителем 7 и симметрирующим резистором 8, узел 9 обратной св зи по току с BTOpbiM цифроаналоговым преобразователем 10 и вторым усилителем 11, вспомогательньш диод 12, вспомо- гательньй стабилитрон 13 и резистор 14 смещени . На схеме также обозначены вьшоды 15 и 16 дл  подключени  потенциальных выводов соответственно первичного источника питани  и нагрузки , цифровые магистрали .1 и 18.1-18.П задатчиков кодов соот- ветственно напр жени  и тока, отрицательный полюс 19 (-Е) двухпол рного источника питани  первого 7 и второг 11 усилителей и дифференциального услительного каскада 4. Регулирующий элемент 1 включен последовательно с датчиком 2 тока (последовательно с резистивным шунтцм 3) в силовую шину расположенную между входньм выводом

15 и выходным выводом 16, при этом инвертирующий вход дифференциального усилительного каскада 4 подключен к выходному, выводу 16, а неинвертирующий вход - к выходу регулирующего элемента 1. Сигнальный вход узла 5 обратной св зи по напр жению (дополнительный аналоговьй вход первого цифроаналогового преобразовател  6) подключен к выходному выводу 16 и щи- не нулевого потенциала. Сигнальньй вход узла 9 обратной св зи по току (дополнительный аналоговый вход второго цифроаналогового преобразовател  10) подключен к выходу датчика 2 тока (к выходу дифференциального усилительного каскада 4). Выходы задатчиков кодов напр жени  и тока, выполненные в виде цифровых магистралей 17.1-17.1 и 18.1-18.П, соединены с цифровыми входами соответственно первого 6 и второго 10 цифроана- логовых преобразователей. Анод вспомогательного диода 12 соединен с потенциальным выводом неинвертирующего входа первого усилител  7. Катод вспомогательного стабилитрона 13 подключен к выходному потенциальному выводу второго усилител  11. Катод вспомогательного диода 12 и анод .вспомогательного стабилитрона 13 через резистор 14 смещени  соединены с отрицательным полюсом 19 двухпол рного источника питани . Инвертирующие входы первого 7 и второго 11 усилителей подключены к выходам соответственно первого 6 и второго 7 циф- роаналоговых преобразователей, а выход первого усилител  7 - к управл ющему входу регулирующего элемента 1 .

Устройство работает следук цим образомо

Режим стабилизации напр жени  устанавливаетс , е;сли ток нагрузки не превышает ток, соответствующий опорному напр жению цифроаналого- вого преобразовател  10 и цифровому слову, переданному по цифровой магистрали 18.1-18.П на цифровые входы второго цифроаналогового преобразовател  10 от задатчика кода тока. При этом уровень сигнала, поступающего от дифференциального усилительного каскада 4 через цифроаналоговьй преобразователь 10 на инвертирующий вхо усилител  11, не обеспечивает линейный режим работы последнего, вследст вне этого напр жение на выходе усилител  11 стремитс  к +ЕП. В этой ситуации диод 12 закрыт и управл ема  обратна  св зь по току не оказь - вает вли ни  на работу преобразовател  код-напр жение, состо щего из узла 5 обратной св зи по напр жению и регулирующего элемента 1. Весь преобразователь код-напр жение охвачен цепью обратной св зи через до- полнительньй аналоговый вход цифро- аналогового преобразовател  6

Выходное напр жение U g, устройства определ етс  по формуле

Usux - где UB NfUonfc

N/ NG опорное напр жение цифро- аналогового преобразовател  6 J

количество задействованных двоичных разр дов цифро- аналогового преобразовател  6;

общее количество двоичных разр дов цифроаналогового преобразовател  6, При увеличении тока через нагрузк напр жение на выходе дифференциального усилительного каскада 4 возрастает . При достижении напр жением определенного уровн , соответствующего опорному напр жению.и оп(Ои цифровому слову, переданному по цифровой магистрали 18.1-18.П на цифровые входы цифроаналогового преобразовател  10, усилитель 11 выходит из режима насыще- ни . Дальнейшее увеличение тока нагрузки уменьшает напр жение на выходе

5

0

5

0

5

0

45

50

Ki 55

усшштел  11 мо тех пор, пока не откроетс  диод 12. При этом через управл емую обратную св зь передаетс  ток от усилител  11 на неинвертирующий вход усилител  7, что вызывает уменьшение напр жени  Ug, на выходе устройства, а следовательно, и тока нагрузки. Таким образом, устанавливаетс  режим ограничени  тока нагрузки .

Ток нагрузки определ етс  по формуле

т 4i

- вИх /. л. J

где Р - коэффициент передачи дифференциального усилительного каскада 4;

N,0 - количество задействованных двоичных разр дов цифроаналогового преобразовател  10; Njjj- общее количество двоичных разр дов цифроаналогового преобразовател  10; величина сопротивлени  измерительного шунта 3. Дл  исключени  самовозбуждени  в схеме и дл  получени  оптимальных переходных характеристик схемы при переходе из одного режима работы в другой , необходимо выполнить условие С „ С , где С„ - посто нна  времени коррекции усилител  7; f,- посто нна  времени коррекции усилител  .11. Переходна  характеристика предлагаемого устройства при смене режимов работы выбросов не имеет. Дл  увеличени  быстродействи  йри переключении из режима стабилизации напр жени  в режим стабилизации тока предусмотрен узел сдвига посто нного уровн  выходного напр жени  усилите- , л  11, состо щий из стабилитрона 13 и резистора 14 смещени . Этот узел ограничивает положительный уровень напр жени  в контуре стабилизации напр жени , что позвол ет уменьшить врем  изменени  выходного сигнала усилител  11о Через резистор 14 смещени  может быть подведено напр жение и от внешнего источника, меньшее или равное по абсолютной величине отрицательному напр жению -Ej, двух- пол рного источника питани . При подаче положительного потенциала на свободный вьшод резистора 14 смещени  данный узел сдвига отключаетс  и врем  перехода из режима стабили

зации напр жени  в режим стабилизау ции тока увеличиваетс .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Стабилизиругадий источник напр жени  посто нного тока, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно с датчиком тока в одну из силовых шин,расположенных между входными и выходными вьшодами, пред- назначенньми дл  подключени  соответственно первичного источника пита ни  и нагрузки, узел обратной св зи по напр жению, снабженный первым циф- роаналоговым преобразователем, первым усилителем, и симметрирзпощнм резистором , и подключенньй сигнальным вхо- дбм к выходным выводам, узле обратной св зи по току, снабженный вторым циф- роаналоговым преобразователем и вторым усилителем и подключенный сигнальным входом к выходу датчика тока, зада тчики кодов напр жени  и тока, выходы которых соединены с цифровыми входами соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей двухпол рный источник питани  первого и второго усилителей, отличающийс  тем, что, с целью уве

   0

   &

   5

   0

   личени  быстродействи  при переходе из режима стабилизации напр жени  в режим стабилизации тока, в него введены вспомогательный диод, вспомогательный стабилитрон и резистор смещени , а цифроаналоговыё преобразователи выполнены с дополнительными аналоговыми входами, причем анод вспомогательного диода соединен с потенциальным выводом неинвёртирующего входа первого усилител , катод вспомогательного стабилитрона подключен к выходному потенциальному выводу второго усилител , катод вспомогательного диода и анод вспомогательного стабилитрона через резистор смещени  соединены с отрицательным полкг- сом двухпол рного источника питани , инвертирующие входы первого и второго усилителей подключены к выходам соответственно первого и второго цифро- аналоговых преобразователей, а выход первого усилител  - к управл ющему входу регулирукицего элемента, сигналь- жми входами узлов обратной св зи по напр жению и току  вл ютс  дополнительные аналоговые входы соответственно первого и второго цифроаналого- вых преобразователей.