SU1511746A1 - Управл емый стабилизатор тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитани  радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  и надежности управл емого стабилизатора тока. Цель достигаетс  тем, что в управл емом стабилизаторе тока, содержащем первый операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с источником управл ющего напр жени , выход - с нагрузкой через эталонный резистор, с инвертирующим входом первого усилител  и с выходом узла обратной св зи через первый резистор, а вход узла обратной св зи соединен с нагрузкой, узел обратной св зи выполнен в виде вспомогательного стабилизатора тока. Вспомогательный стабилизатор тока выполнен на втором операционном усилителе, втором резисторе и подключен к изолированному двухпол рному источнику питани . Причем в первом варианте исполнени  инвертирующий вход второго усилител  соединен с нагрузкой, неинвертирующий вход - с общей шиной через второй резистор, с общим выводом изолированного двухпол рного источника питани , а выход второго усилител  соединен с инвертирующим входом первого усилител . Во втором варианте второй усилитель подключен неинвертирующим входом к нагрузке, выходом и инвертирующим входом - к общей шине через второй резистор, а инвертирующий вход первого усилител  соединен с общим выводом изолированного двухпол рного источника. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

4

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитани  радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретени   вл етс  повьше- ние точности преобразовани  и надежности устройства.

На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы управл емых стабилизаторов тока с различным выполнением узла обратной св зи .

Управл емый стабилизатор тока содержит первый операционный усилитель 1, эталонный резистор 2, первый резистор 3, узел обратной св зи, состо щий из второго операцинного усилител  4 и второго резистора 5. Причем

31511746

силитель 1 подключен неинвертируюим входом к входной шине дл  подклюени  источника 6 управл ющего напр ени  , выходом - к вькодной шине под- ключени  нагрузки 7 через эталонный резистор 2, к инвертирующему входу усилител  1 через резистор 3. Усилитель 4 и резистор 5 в первом варианте выполнени  узла обратной св зи 10 (фиг.1) соедин ютс  с остальными элементами следующим образом. Инвертирующий вход усилител  4 соединен с выходной шиной, неинвертирующий вход - с общей шиной устройства через резис-15 тор 5, с общим выводом изолированного двухпол рного источника 8 и 9 литани  усилител  4, выход которого соединен с инвертирующим входом усилител  1 ,20

Во втором варианте выполнени  узла обратной св зи (фиг,2) усилитель 4 подключен неинвертирующим входом к выходной шине, выходом - к общей шине устройства через резистор 5, к ни- вертирующему входу непосредственно, а инвертирующий вход усилител  1 соединен с общим выводом изолированного двухпол рного источника 8 и 9 пита1 :л  усилител  4. Узел обратной св зи вы- 30 полнен по схеме управл емого стабилизатора тока. Выходное напр жение 11, усилител  равно сумме напр жени  U, источника 6 и напр жени  U обратной св зи, выдел емого на резисторе 3 35 Uo4, и j + и. В свою очередь напр - жение и. обратной св зи определ етс  выходным током узла обратной св зи, который равен току 1,. через резистор 5. Собственные токи потреблени  уси- 40 лител  4 замыкаютс  через источники 8 и 9 питани . Напр жение на резисторе 5 равно напр жению U на нагрузке 7. При этом ток 1 обратной св зи будет проходить через один из источников 8 45 или 9 напр жени  питани  в зависимости от пол рности напр жени  на нагрузке 7. В итоге будет справедливо соотношение: U . При выполнении R J R напр жение Гд обратной Q св зи будет близко к напр жению U. При положительном напр жении U, напр жение Uj будет также положительным и выходное напр жение будет определ тьс  соотношением: Uovi - v 55 + L . Напр жение Ugy, приложено к последовательной цепи из эталонного резистора 2 и нагрузки 7. Поэтому напр жение U,j на эталонном резисторе 2

будет практически равно напр жению

и,,.

Большое сопротивление управл ющего входа усилител  4 практически не вли ет на значение токов через резистор 2 и нагрузку 7, которые будут равны.

В общем случае выходной ток 1 в нагрузке 7 определ етс  соотношением

IH Uy(l + j.)/R

1

где у

(R3rRjl

R -Rj-R (( j)

- методическа  погрешность , обусловленна  зависимостью тока наг. грузки от его сопротивлени ;

R, R j.RjjK - сопротивлени  резисторов 2, 3; 5

и нагрузки 7.

Коэффициент передачи К стабш1иза- тора по управл ющему воздействию определ етс  выражением: К (1 + f)/P При равенстве Р- 5 погрешность преобразовани  стремитс  к нулю, а коэффициент К стремитс  к значению: К 1/Е-2

При 3 5 эталонный резистор приобретает функцию токозадающего резистора , изменением которого при посто нном управл ющем напр жении возможно изменение выходного тока в широком диапазоне с одновременным обеспечением большого выходного сопротивлени .

Поскольку в формировании определенного напр жени  обратной св зи участвуют только резисторы 3 и 5, то облегчаетс  процесс настройки устройства на заданное выходное сопротивление ,

Работа управл емого стабилизатора тока при изменении управл ющего напр жени , сопротивлени  нагрузки и напр жений питани  происходит следующим образом.

При увеличении управл ющего, напр жени  увеличиваетс  напр жение на выходе усилител  1,на нагрузке 7 и, следовательно, на входе вспомогательного управл емого стабилизатора тока, выполненного на усилителе 4 и резисторе 5, которое полностью передаетс  на резистор 5. Это вызывает увеличение тока через резистор 5, который

515

проходит через усилитель 4, через источник 9 (фиг.П или источник 8 (фиг.21, через резистор 3, на котором создаетс  напр жение обратной св зи, которое поступает на инвертирующий вход усилител  1 и приводит к дальнейшему увеличению выходного напр жени  усилител  1 до заданного значени , при котором напр жение на эталонном резисторе 2 становитс  равным управл ющему напр жению, а выходной ток увеличиваетс  до значени , определ емого указанным соотношением.

При изменении, например увеличении , сопротивлени  нагрузки 7 уменьшаетс  выходной ток и одновременно увеличиваетс  падение напр жени  на нагрузке 7, что приводит к увеличению напр жени  на входе усилител  4, увеличению его выходного тока, что приводит к увеличению напр жени  на резисторе 3 и, следовательно, на выходе усилител  1 до нового значени 

ОУ1 и,, Кц/Р.2, соответствующего но- 25 дл  подключени  самосто тельного изо- вому значению нагрузки. При этом вы-лированного от общей шины стабилизаходной ток увеличиваетс  до ранее установленного значени .

Изменение напр жений источников питани  усилителей 1 и 4 не приводит- к заметным изменени м выходного тока благодар  включению их по схеме управл емых источников тока, обладающих большим входным сопротивлением по цепи питани  усилителей.

Таким образом, данный управл емый стабилизатор тока по сравнению с прототипом имеет более высокую точность преобразовани  управл ющего напр жени  в выходной ток, большую надежность за счет упрощени  схемы и позвол ет упростить настройку стабилизатора за счет обеспечени  независимой регулировки коэффициента преобразовани  управл ющего напр жени  в выходной ток и выходного сопротивлени .

Claims (3)

1. Управл емый стабилизатор тока, содержащий первый операционный усили- тель, неинвертирующий вход которого

66

соединен с входной шиной дл  подключени  источника управл ющего напр жени  , выход - с выходной шиной дл  подключени  нагрузки через эталонный резистор, с инвертирующим входом операционного усилител  через первый резистор , узел обратной св зи, выпол : ненный на втором операционном усилителе и втором резисторе, причем узел обратной св зи управл ющим выводом подключен к выходной щине, выходным выводом - к инвертирующему входу пер- вого операционного усилител , общим

выводом - к общей шине стабилизатора, выводами питани  соединен с входными пшнами дл  подключени  двухпол рно- го источника питани , отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  точности преобразовани  и надежности , узел обратной св зи выполнен в виде вспомогательного управл емого стабилизатора тока, выводы питани  которого соединены с входными шинами

тора двухпол рного источника питани  со средним выводом.

2.Стабилизатор по п.1, о т л и - чающийс  тем, что в узле обратной св зи управл ющий вывод соединен с инвертирующим входом второго операционного усилител , выходной вывод - с выходом второго операционного усилител , общим выводом - с первым выводом второго резистора, общий вывод питани  - с объединенными не- инвертируюш 1ми- входами второго операционного усилител  и вторым выводом

второго резистора.

3.Стабилизатор по п.1, отличающийс  тем, что в узле обратной св зи управл ющий вывод соединен с неинвертирующим входом второго

операционного усилител , общий вывод с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с объединенными входом и инвертируюп им входом второго операционного усилител , а выходной вывод узла обратной св зи соединен с общим выводом питани .

Составитель В.Есин Редактор 0.Спесивых Техред И.Верес

Заказ 5904/51

Тираж 788

Е1НИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Корректор А.Обручар

Подписное