(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(54) CONSTANT VOLTAGE STABILIZER
Изобретение относитс к электротехнике, а именно к системам автоматического управле ни . Известны стабилизаторы посто нного напр жени , выполненные по компенсационной схеме . В этих стабилизаторах их точность ограничиваетс устойчивостью и динамикой регулировани 1. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс стабилизатор пос то нного напр жени , содержащий регулирующий злемент, по цепи управлени соединенный с выходом выходного каскада блока управлени , входной каскад которого выполнен по схеме дифференциального усилител , входна цепь которого соединена с делителем выходного напр жени , между входами дифференциального усилител и его противоположнымк выходами включены безинерционные каналы последовательной обратной св зи 2. Недостатком известного стабилизатора Явл етс недостаточно высока степень стабилизации при внешннх возмущающих воздействи х. Цель изобретени - повыщение качества стабилизации. Указанна цель достигаетс тем, что ста-. билизатор посто нного напр жени , содержащий регулирующий элемент, по цепи управлени соединенный с выходом выходного каскада блока управлени , входной каскад которого выполнен по схеме дифференциального усилител , входна цепь которого соединена с делителем выходного напр жени , между входами дифференциального усилител и его противоположными выходами включены безинерционные каналы положительной обратной св зи, снабжен двум дополнительными каналами положительной обратной св зи, один из которых входом подключен к одному выходу дифференциального усилител , одним выходом соединен со входом выходного каскада блока управлени , а другим выходом с первым введенным резистором, включенным между одной щиной и одним из плеч делител выходного напр жени , второй дополнительный канал входом соединен с другим выходом дафференциального усилител , а выходом - со вторым . 38 введенным резистором, включенным между противоположным плечом делител выходного напр жени и противоположной шиной. На фиг. 1 и 2 приведены варианты принципиальных электрических схем стабилизаторов посто нного напр жени . Стабилизатор посто нного напр жени содержит регулирующий элемент 1, выходной каскад 2, входной каскад 3 по дифференциальной схеме (ВЖ), транзисторы 4, 5, 6 и 7 входного каскада (бипол рные или полевые), резисторы 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 17, источник 18 эталонного напр жени , резонансные контуры 19j,,.20 на основе конденсаторов различной емкости с учетом монтажных соедине , НИИ, нагрузка 21 (объект регулировани ), блок 22 управлени . Управл ющий электрод регулирующего элемента 1 соединен с выходомвыходного каскад 2 блока 22 управлени , который выполнен на базе входного каскада 3 на транзисторах 4, 5, соединенных по дифференциальной схеме, к обоим выходам которого подключены входы двух согласующих каскадов на транзисторах 6,7. Первый вход ВДК раздельно через резнеторы 8 и 9 соединен с делителем выходного напр жени на резисторах 10, 11, 12, 13 и со вторым его выходом, к которому подключена база (затвор) транзистора второго согласующего каскада, эмиттер (исток) которого через резистор 14 соединен с учас-псом делител выходного напр жени , примыкающего к общей шине устройства. Второй вход ВДК разделен через резисторы 15 и 16, соединен с источником 18 эталонного напр жени и первым выходом ВДК, к которому подключена база (затвор) тран зистора первого согласующего каскада, коллектор (сток) которого через резистор соединен с выходной шиной, св занной с регулирующим органом, а эмштер (исток) через резистор 17 с общей шиной. На выходе устройства установлены резонансные контуры 19, ... , 20 и вклю .чена нагрузка 21. При смене пол рности выходных шин устройства соответственно мен етс на противоположный вид проводимости всех транзисторов и пол рность источника эталонного напр жени , который выполнен , например, на основе схем с прецизионными термостабильнымн стабилитронами или на сухих элементах, в последнем случае элемент получает от ВДК такой величины ток подзар да, который обеспечивает высокую стабильность устройства во времени , источник эталонного напр жени может быть выполнен и на нормальных элементах высоко1 6 класса точности со стабилизацией их напр жени при взаимодействии со схемой входного каскада. Дл по снени работы устройства в динамике установим резисторы 9, 16, 10 и 13 в виде переменных сопротивлений, причем резисторы 9, 16 достаточной большой величины. Когда резисторы 9 и 16 исключены из схемы, а резисторы 10, 13 установлены в нулевое положение, то согласующие каскады работают как эмиттерные (истоковые) повторители напр жени , а все устройство в целом работает как компенсационный стабилизатор напр жени с ощибкой, определ емой глубиной главной отрицательной обратной св зи, котора всегда ограничена устойчивостью и динамикой регулировани . Начнем уменьшать сопротивлени резисторов 9, 16 и увеличивать сопротивление резисторов 10, 13, при этом увеличиваетс глубина положительной обратной св зи (ПОС) по каждому каналу, создаваемому каждым из резисторов 9, 16, 10, 13 совместно с ВДК и обоими согласующими каскадами, по мере увеличени общей глубины ПОС уменьшаетс ошибка устройства, в частности пульсаци выходного напр жени , а также уменьшение ошибки от других возмуп ений (изменение питающего напр жени , тока нагрузки, параметрических возмущений регулирующего органа и выходного каскада усилител , включа их дрейф и нелинейность). На фиг. 2 дан вариант схемы, где регулирующий элемент выполнен на транзисторах другого типа проводимости.,. Принцип работы устройства тот же, что и выщеприведенный. Резисторы 23, 24 предназначены дл включени устройства коммутационными средствами Форму л. а изобретени Стабилизатор посто нного напр жени , содержащий регулирующий элемент, по цепи управлени соединенный с выходом выходного каскада блока управлени , входной каскад которого выполнен по схеме дифференциального усилител , входна цепь которого соединена с делителем выходного напр жени , между входами дифференциального усилител и его противоположными выходами включены безинерщюнные каналы положительной обратной св зи , отличающийс тем,- что, с целью повышени качества стабилизации, он снабжен . двум дополнительными каналами положительной обратной , один из которых входом подключен к одному выходу дифференциального усилител , одним выходом соединен, со входом выходного каскада и блока управлени ,а другим выходом с первым введенным резистором, включенным между одной шиной и одним из плеч делител выходного напр жени , второй дополнительный канал входом соединен с другим Выходом дифференциального усилител , а выходом - со вторым введенным резистором, вклю5- 8665496This invention relates to electrical engineering, in particular to automatic control systems. DC stabilizers are known from the compensation scheme. In these stabilizers, their accuracy is limited by the stability and dynamics of regulation 1. The closest in technical essence to the proposed is a stabilizer of this voltage, containing a regulating element, connected to the output of the output stage of the control unit through the control circuit, the input stage of which is made according to the differential circuit an amplifier whose input circuit is connected to an output voltage divider between the inputs of the differential amplifier and its opposite outputs is connected to the bezine serial feedback channels 2. A disadvantage of the known stabilizer is the degree of stabilization which is not sufficiently high with external disturbing influences. The purpose of the invention is to increase the quality of stabilization. This goal is achieved by the fact that the -. a constant voltage bilizator containing a regulating element connected to the output stage of the control unit through the control circuit, the input stage of which is made according to the differential amplifier circuit, the input circuit of which is connected to the output voltage divider, without inertia between the inputs of the differential amplifier and its opposite outputs positive feedback channels, provided with two additional positive feedback channels, one of which is connected to the same output at the differential amplifier, one output is connected to the output of the output stage of the control unit, and the other output with the first resistor inserted connected between one level and one of the arms of the output voltage divider, the second additional channel is connected to the other output of the differential amplifier, and the second. 38 by a resistor inserted between the opposite shoulder of the output voltage divider and the opposite bus. FIG. Figures 1 and 2 show variants of the electrical circuit diagrams of constant voltage stabilizers. The constant voltage regulator contains a regulating element 1, an output stage 2, an input stage 3 according to the differential circuit (VJ), transistors 4, 5, 6 and 7 of the input stage (bipolar or field), resistors 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 and 17, the source 18 of the reference voltage, resonant circuits 19j ,, .20 based on capacitors of various capacities taking into account the mounting connections, scientific research institutes, load 21 (control object), control unit 22. The control electrode of the regulating element 1 is connected to the output-output cascade 2 of the control unit 22, which is made on the basis of the input stage 3 on transistors 4, 5 connected in a differential circuit, to both outputs of which are connected the inputs of two matching stages on transistors 6.7. The first input of the VDK is separately connected through the reznetors 8 and 9 to the output voltage divider on resistors 10, 11, 12, 13 and to its second output, to which the base (gate) of the second matching stage transistor is connected, the emitter (source) of which through resistor 14 It is connected to the PDS divider of the output voltage adjacent to the common bus of the device. The second VDK input is divided through resistors 15 and 16, connected to the source 18 of the reference voltage and the first output of the VDK to which the base (gate) of the transistor of the first matching stage is connected, the collector (drain) of which is connected to the output bus through a resistor the regulator, and emshter (source) through the resistor 17 with a common bus. At the output of the device, resonant circuits 19, ..., 20 are installed and the load 21 is turned on. When the polarity of the output busses of the device is changed, the corresponding conductance of all transistors and the polarity of the reference voltage source, for example, based on circuits with precision thermostable zener diodes or on dry cells, in the latter case the element receives a charge current from the VDK of this size, which ensures high stability of the device in time, the source of reference voltage tim may be made and on normal cells vysoko1 class 6 with stabilization accuracy of voltage in interaction with the circuit of the input stage. To explain the device operation in dynamics, we will install resistors 9, 16, 10 and 13 in the form of variable resistances, with resistors 9, 16 of sufficiently large magnitude. When resistors 9 and 16 are excluded from the circuit, and resistors 10, 13 are set to zero, then the matching stages work as emitter (source) voltage followers, and the whole device works as a compensation voltage stabilizer with an error determined by the depth of the main negative feedback, which is always limited by the stability and dynamics of the regulation. We will begin to reduce the resistances of resistors 9, 16 and increase the resistance of resistors 10, 13, while increasing the depth of positive feedback (POS) for each channel created by each of resistors 9, 16, 10, 13 together with VDC and both matching stages, As the total PIC depth increases, the error of the device decreases, in particular, the output voltage ripple, as well as the decrease in error from other permutations (change in supply voltage, load current, parametric disturbances of the regulator, and output hell amplifier including their drift and non-linearity). FIG. 2 shows a variant of the circuit, where the regulating element is made on transistors of a different conductivity type.,. The principle of operation of the device is the same as that given. Resistors 23, 24 are designed to turn on the device by switching means. Form l. SUBSTANCE: DC stabilizer containing a regulating element is connected to the output stage of the control unit through the control circuit, the input stage of which is made according to the differential amplifier circuit, the input circuit of which is connected to the output voltage divider between the inputs of the differential amplifier and its opposite outputs positive-free channels with positive feedback are included, characterized in that, in order to improve the quality of stabilization, it is provided. two additional channels of positive feedback, one of which is connected to one output of a differential amplifier, one output connected to the output stage and control unit, and the other output with the first resistor inserted between one bus and one of the output voltage divider, the second additional channel is connected to the other output of the differential amplifier, and the output to the second input resistor, including 5 - 8665496
ченным между противоположным плечом дели- 1. Карпов В. И. Компенсационные стабюштел выходного напр жени и протнвополож-заторы напр жени и тока, М., Энерги ,1. Karpov, V.I. Compensatory stabilizers of the output voltage and the voltage and current jams, M., Energiya,
ной шиной.1967, с. 33-34.1967, p. 33-34.
Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР по за вприн тые во внимание при экспертизе .s ке N 2456686/24-07, кл. G 05 F1/56 ,1977.Sources of information, 2. USSR author's certificate for recognition in examination .s ke N 2456686 / 24-07, cl. G 05 F1 / 56, 1977.