SU1472834A1 - Преобразователь напр жение - ток - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитани . Цель изобретени  - повышение надежности путем защиты от короткого замыкани  нагрузки. Устройство содержит два каскада преобразовани  на дифференциальных усилител х посто нного тока, масштабные резисторы и резисторы обратной св зи по току нагрузки, дифференциальный аналоговый сумматор, двухвходовый инвертор, первый, второй селекторы сигналов положительной и третий, четвертый селекторы сигналов отрицательной пол рностей, источники опорного напр жени , резистивный датчик тока, задатчик сигнала. В устройстве обеспечена блокировка входного сигнала с последующим снижением выходного тока при снижении сопротивлени  нагрузки или попадании концов нагрузки на общую шину. 1 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  преобразовани  напр жений электрических сигналов в выходной ток и может найти применение в качестве электрических, преобразователей управл ющего напр жени  в ток обмоток управлени  электромагнитных преобразователей, управл ющих работой электрогидравлических приводов, электромашинных усилителей и т.д.

Цель изобретени  - повышение надежности путем обеспечени  защиты от короткого замыкани  нагрузки.

На чертеже представлена функциональна  схема преобразовател  напр жение - ток.

Преобразователь напр жени  в ток содержит первый дифференциальный усилитель 1, между выходом и инвертирующим входом которого включен первый резистор 2 отрицательной обратной св зи, а к инвертирующему входу подключен первый вывод первого масштаб- ного резистора 3. Между выходом первого дифференциального усилител  1 и. его неинвертирующим входом последовательно включены резисторы 4, 5 .обратной св зи по току, а между не- инвертирующим входом усилител  1 и общей шиной - масштабный резистор 6

обратной св зи по току. Выход первого дифференциального усилител  1 соединен с инвертирующим входом второго дифференциального усилител  7 через, второй масштабный резистор 8. Вых.од второго дифференциального усилител  7 соединен с его инвертирующим входом через второй резистор 9 отрицательной обратной св зи, а так-.

4 3 Ю

оо со

Јь

же с точкой соединени  резисторов 4, 5 через резистивный датчик 10 тока и нагрузку t1. Преобразователь содержит также дифференциальный аналоговый сумматор 12, первый вход которого соединен с точкой соединени  резистивного датчика 10 тока и нагрузки 11, второй - с выходом первого дифференциального усилител  1, третий - с выходом второго.дифференциального усилител  7, четвертый - с точкой соединени  резисторов 4, 5, а выход - с информационными входами первого и третьего селекторов 13, 14 сигналов соответственно положительной и отрицательной пол рности, входы запрета которых соединены соответственно с источниками 15 и 16 опорного напр жени  положительной и отрицательной пол рности. Выход первого селектора 13 сигналов положительной пол рности соединен с входом запрета второго селектора 17 сигналов положительной пол рности, а выход - третьего селектора 14 сигналов отрицательной пол рности - с входом запрета четвертого селектора 18 сигналов отрицательной пол рности. Информационные входы селекторов 17, 18 сигналов соединены с входом задатчи- ка 19 сигналов. Выходы селекторов 17, 18 сигналов соединены с первым и вторым входами двухвходового инвертора 20 соответственно. Выход инвертора 20 соединен с вторым выводом второго масштабного резистора 3.

В качестве селекторов сигналов могут быть использованы известные прецизионные диодные ограничители, выполненные на операционном усилителе .

Дифференциальный аналоговый сумматор 12 и двухвходовый инвертор 20 могут быть выполнены на операционных усилител х.

Преобразователь напр жение-ток работает следующим образом.

При подаче на вход напр жени  U6ic отрицательной пол рности на выходе селектора 17 по вл етс  напр жение tf-U8x, так как селектор 17, выполненный на операционном усштите

ле, дл  сигнала отрицательной пол рности  вл етс  инвертором в соответствии с его детектирующей характеристикой .

На выходе селектора 18 в это врем  сигнал отсутствует, так как он

0

0

5

$

0

5

0

5

0

5

не пропускает входной сигнал указанной пол рности на выход в соответствии с его детектирующей характеристикой . Инвертированный входной сигнал ивхпоступает на вход усилител  1 через двухвходовый инвертор 20 и масштабный резистор 3. На выходе усилител  1 по вл етс  напр жение U , величина которого определ етс  соотношением сопротивлений резисторов 2 и 3. При их соотношении 1, усилитель 1  вл етс  линейным усилителем напр жени , а обратна  св зь, снимаема  с резистора 4 по току с помощью делител  на резисторах 5 и 6, увеличивает его выходное сопротивление и при согласованных по величине сопротивлени х 6,2 и 5,3 усилитель 1 работает как источник тока, управл емый входным напр жением U. Усилитель 7 при равенстве сопротивлений резисторов 8 и 9 инвертирует входной сигнал U1 с единичным коэффициентом передачи и между выходами усилител  1 и 7 образуетс  суммарный сигнал 2U, , который приложен к нагрузке 11 и резисторам 4 и 10. Таким образом, ток 1И в нагрузке не измен етс  при изменении сопротивлени  нагрузки 11, так как усилитель 1 работает как источник тока. Ток нагрузки 1Н, проход щий через резисторы 4 и 10, образует на них падение напр жени , которое дифференциальным аналоговым сумматором 12 выдел етс  на его выходе. Сигнал с выхода дифференциального аналогового сумматора 12 в виде напр жени  отрицательной пол рности поступает на информационные входы селекторов 13, 14, на входы запрета которых с источников опорного напр жени  подаютс  соответственно положительное +Uon и отрицательное -U „„напр жени . Опорное напр жение +Uоп обеспечивает непропускание сигнала отрицательной пол рности -иог,на выход селектора 13, поступающего с дифференциального аналогового сумматора 12. Сигнал -Uq, не проходит и на выход селектора 14, так как он  вл етс  запирающим сигналом дл  селектора 14 и совпадает по знаку с его опорным напр жением. Если U U0f7, то на выходе селектора 13 отсутствует выходной сигнал, а входной сигнал с выхода селектора 17 через двухвходовый инвертор 20 поступает на вход преобразовател .

При резком изменении сопротивлени  нагрузки 11 в сторону его уменьшени  вплоть до нул  или при попадании концов нагрузки 11 на общую шину возможном при испытани х и эксплуатации преобразовател , через резисторы 4 и 10 возрастает ток нагрузки и, следовательно, возрастает величин сигнала Uq, образующегос  на выходе дифференциального аналогового сумматора 12. в этом случае сигнал -и, превышает величину опорного напр жени  Иолпо абсолютной величине и на выходе селектора 13 образуетс  сигнал положительной пол рности, который ,  вл  сь опорным дл  селектора 17, запирает его и на его выход входной сигнал U 0Ус входной шиной не

5

лителей путем блокировки входио о сигнала и ограничени  выходного ток д. Экономические преимущества предлагаемого устройства заключаютс  в снижении затрат на ремонт при эксплуатации в св зи с повышением эксплуатационной надежности.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Преобразователь напр жение - ток, содержащий два дифференциальных усилител , выход одного из которых через первый резистор отрицательной обратной св зи соединен с инвертирующим входом и через последовательно соединенные два резистора обратной св зи по току - С неинвертирующим входом своего усилител , выход второ

   проходит. Таким образом, ток нагруз- 20 го усилител  через второй резистор ки 1К ограничиваетс  до безопасного

   отрицательной обратной св зи соединен с инвертирующим входом своего усилител , неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, задат- 25 чик сигнала, источники опорного напр жени  положительной и отрицательной пол рностей, первый, второй селекторы положительной и третий, четвертый селекторы отрицательной пол рностей, напр жени  на резисторах 4 и 10, про- зо причем к инвертирующему входу первого порциональное величине тока нагруз- усилител  подключен первый вывод перуровн . При подаче сигнала UBV с входной шины положительной пол рности селектор 17 не пропускает входной сигнал, а работает селектор 18, инвертиру  входной сигнал, который далее поступает через двухвходовый инвертор 20 и резистор 3 на вход дифференциального усилител  1. Падение

   ки 1Н, выдел етс  сумматором 12. Напр жение с выхода сумматора 12 поступает на информационные входы селекторов 13 и 14. При уменьшении нагрузки 11 или попадании концов нагрузки 11 на общую шину напр жение U возрастает , превыша  опорное -Uoa по абсолютной величине, и на выходе селектора 14 образуетс  сигнал отрицательной пол рности, который запирает селектор 18, вследствие чего входной сигнал UM не проходит на вход усилител  1 и, следовательно, ток нагрузки Iи также ограничиваетс  до безопасного уровн .

   Таким образом обеспечена блокировка входного сигнала с последующим снижением выходного тока при снижении сопротивлени  нагрузки или попадании концов нагрузки на общую шину и защищены от перегрузки выходные каскады его усилителей, что повышает надежность преобразовател .

   Технические преимущества предлагаемого устройства заключаютс  в повышении надежности при снижении сопротивлени  нагрузки в св зи с защитой выходных каскадов силовых уси5

   вого масштабного резистора, инвертирующий вход второго усилител  через второй масштабный резистор подключен к выходу первого усилител , неинвертирующий вход которого через масштабный резистор обратной св зи по току подключен к общей шине, точка соединени  резисторов обратной св зи по Q току подсоединена к первому выводу дл  подключени  нагрузки, кроме того , информационные входы второго селектора положительной и четвертого селектора отрицательной пол рностей подключены к входу задатчика сигнала, вход запрета второго селектора подключен к выходу первого селектора, вход запрета четвертого селектора подключен к выходу третьего селектора , вход запрета первого селектора подключен к выходу источника опорного напр жени  положительной пол рности , вход запрета третьего селектора подключен к выходу источника опорного напр жени  отрицательной пол рности, отличающийс  тем, что, .с целью повышени  надежности путем обеспечени  защиты от короткого замы- кани  нагрузки,в него введены резис0

   5

   tftfx

   Редактор О.Спесивых

   Составитель С.Ситко

   Техред М.Дидык Корректор И.Муска