SU1488765A1

SU1488765A1 - Импульсный регулятор тока

Info

Publication number: SU1488765A1
Application number: SU874243665A
Authority: SU
Inventors: Nikolaj I Duplin; Sergej R Ivanov; Sergej A Lukin
Original assignee: Duplin Nikolaj; Sergej R Ivanov; Sergej A Lukin
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1987-05-12
Publication date: 1989-06-23

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении регуляторов и стабилизаторов постоянного тока. Цель

2

изобретения - расширение рабочего диапазона выходного тока в область малых значений тока вплоть до нулевого значения. К выходу основного регулятора тока, величина тока которого изменяется пропорционально величине управляемого опорного напряжения источника 7, подключен второй регулятор - стабилизатор входного тока. Результирующий выходной ток нагрузки равен разности выходного тока первого регулятора и входного тока второго регулятора. Отбираемая с выхода первого регулятора энергия не рассеивается в виде тепла, а возвращается вторым регулятором на вход первого. Датчик 12 тока нагрузки и сумматор 20 напряжений позволяют по мере роста тока нагрузки автоматически уменьшать величину входного, тока второго регулятора, увеличивая диапазон изменения выходного тока всего устройства. 2 ил.

фив.1

511 „,1488765 А1

1488765

Изобретение относится к электротехнике, в частности к области преобразования постоянного напряжения в постоянное, и может быть использовано при построении регуляторов и стабилизаторов постоянного тока.

Цель изобретения - расширение рабочего диапазона выходного тока в область малых значений тока вплоть до нулевого значения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема импульсного регулятора тока^ на фиг. 2 - эпюры, поясняющие принцип его работы. 15

Регулятор (фиг.1) содержит входной конденсатор 1, подключенный к входным выводам 2 и 3 регулятора, первый транзисторный ключ 4, включенный последовательно в силовую ши- 20 ну и связывающий коллектор-эмиттерным переходом вывод 2 с точкой соединения вывода.первого обратного диода 5, первого датчика 6 тока и входа управляемого источника 7 опорного 25 напряжения. Первый релейный элемент 8 подключен выходом к управляющему входу первого транзисторного ключа 4, одним входом к выходу управляемого источника 7 опорного напряжения, а 30 другим - к выходу первого датчика 6 тока. Первый сглаживающий дроссель 9 соединен с первым выходным выводом '

10 регулятора. Выходной конденсатор

11 соединен с выходным выводом 10 и общей шиной_# к которой, кроме того, подключены второй вывод первого обратного диода 5, датчик 12 тока нагрузки, связывающий вторые входной 3

и ВЫХОДНОЙ 13 ВЫВОДЫ. N дд

Стабилизатор входного тока состоит из второго сглаживающего дросселя 14, второго датчика 15 тока, источника 16 опорного напряжения, второго транзисторного ключа 17, второго об- $ ратного диода 18, второго релейного элемента 19 и сумматора 20 напряжений. Сумматор 20 напряжений соединен , одним своим входом с выходом датчика

12 тока нагрузки, другим входом с выходом источника 16 опорного напряжения, а выходом - с входом второго релейного элемента 19, другой вход

‘которого подключен к выходу второго датчика 15 тока. Второй сглаживающий дроссель 14 включен последовательно ^5 с вторым датчиком 15 тока и вторым ιтранзисторным ключом 17 выводом 10 ^регулятора и общей шиной. Вход источника 16 опорного напряжения подключен к точке связи вывода датчика 15 тока с выводом второго обратного диода 18 и эмиттером транзисторного ключа 17. Кроме того, второй вывод обратного диода 18 соединен с входным Ъыводом 2, а управляющий вход второго транзисторного ключа 17 соединен с выходом второго релейного элемента 19.

Регулятор работает следующим образом.

Транзисторный ключ 4, обратный диод 5, датчик 6 тока, управляемый источник 7 опорного напряжения, релейный элемент 8, сглаживающий дроссель 9 образуют схему основного релейного регулятора, средний уровень выходного тока 1₍ которого задается величиной выходного напряжения и? управляемого источника 7 опорного напряжения и определяется выражением 1_А = (и-[)/К₆, где К₆ - активное сопротивление резистивного датчика 6. Регулировочная характеристика такого регулятора имеет вид локальной линии с (фиг.2в). Пропорциональное регулирование средней величины тока 1< осуществляется в диапазоне Д1ц2 до 1,_м при изменении управляющего напряжения Ц₇ от ΔΙ; К_б/2 до и_7м„_кс, где Ы, - переменная составляющая выходного тока 1₄ основного регулятора. Величина ΔΙ, определяется шириной зоны гистерезиса релейного элемента 8.

Сглаживающий дроссель 14, резистивный датчик 15 тока, источник 16 опорного напряжения, транзисторный ключ 17, обратный диод 18, релейный элемент 19 образуют схему дополнительного релейного регулятора. Характерная особенность его состоит в том, что он является стабилизатором своего входного тока 1_г, величина среднего значения которого при нулевом напряжении Ц,_г, поступающем с выхода датчика 12 тока на вход сумматора 20 напряжений, равна (фиг.26).

Датчик 12 тока нагрузки имеет выходную характеристику (фиг.2а), а его выходное напряжение суммируется сумматором 20 с опорным напряжением и_<6 и поступает на один из входов релейного элемента 19.

Дополнительный релейный регулятор включен таким образом, что его вход

5

1488765

соединен с выходом, а выход - с входом основного регулятора. В результате такого включения выходной ток всего регулятора тока 1_и равен разности токов 1_н = 1^ - 1_г. Тогда при величине опорного напряжения , рав&Ι,· К₆

ного и_? =

выходной ток основного регулятора равен Ι_Α = Δ.Ι_1)Ζ, ю а выходной ток 1ц - нулю. По мере увеличения и₇ ток 1_н увеличивается согласно зависимости с (фиг.2в), ток 1_г линейно уменьшается согласно зависимости на фиг. 26 и при и₇ = 15

= 1Н _мо,к_с выходной ток станет равным 1_И- I,.

Таким образом, регулировочная характеристика предложенного импульсного регулятора постоянного тока прини- ₂о маеТ'.вид линии ύ (фиг.2в).

Преимущества предложенного импульсного регулятора тока состоят в том, что его регулировочная характеристика в том же диапазоне изменения уп- 25 равняющего напряжения и₇ в отличие от известного имеет линейный характер, расширяется рабочий диапазон выходного тока регулятора за счет уменьшения минимальной величины вы- ₃θ ходноготока вплоть до нулевого значения, кратность изменения тока нагрузки регулятора увеличивается до бесконечности, тогда как в известном регуляторе данный параметр имеет ограниченную величину.

Таким образом, это позволяет более широко использовать преимущества релейных импульсных регуляторов тока и при построении стабилизаторов ₄θ с широким диапазоном изменения выгодного параметра.

Claims

Формула изобретения

Импульсный регулятор тока, содержащий последовательно включенные в силовую шину между первыми входным

и выходным выводами первый транзистор ный ключ, первый датчик тока и первый сглаживающий дроссель, входной .. и выходной конденсаторы, датчик тока нагрузки, первый обратный диод, включенный между общей шиной и общей точкой первого транзисторного ключа и первого датчика тока, первый релейный элемент, первый вход которого подключен к выходу первого датчика тока, а выход - к управляющему входу первого транзисторного ключа, соединенные последовательно второй транзисторный ключ, второй датчик тока и втерой сглаживающий дроссель, второй обратный диод, один вывод которого подключен к общей точке второго транзисторного ключа и второго датчика тока, второй релейный элемент, первый вход которого подключен к выходу второго датчика тока, а выход к управляющему входу второго транзисторного ключа, источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона выходного тока в область малых значений тока вплоть до нулевого значения, в него введены сумматор и управляемый источник опорного напряжения, причем выход управляемого источника опорного напряжения подключен к второму входу первого релейного элемента, второй вход второго релейного элемента соединен с выходом сумматора, один вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а другой вход - к выходу датчика тока нагрузки, включенного в общую шину между вторыми входным и выходным выводами, цепочка из последовательно соединенных второго сглаживающего дросселя, второго датчика тока и второго транзисторного ключа включена между первым выходным выводом и общей шиной, второй вывод второго обратного диода соединен с первым входным выводом.

1488765