Ограничитель напряжения тока

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления электродвигателями . Цель изобретения - повышение точности уровня выходного напряжения за счет введения цепи отрицательной обратной связи. Для этого в устройство введен дополнительный операционньш усилитель 9. Устройство содержит первый транзистор 1 одного типа проводимости, эмиттер которого подключен к шине 10 источника питания , а коллектор через резистор 6 соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 4, два транзистора 2 и 3 другого типа проводимости , датчик 5 тока, резисторы 7 и 8, нагрузку 12. Один вывод резистора 7 подключен к общей шине 11, неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя 9 соединен с управляющей шиной 13. Инвертирующий вход операционного уси.пителя 4 подключен к входной шине 14. Устройство может работать как в импульсном режиме, так и при медленно изменяющемся входном напряжении на шине 14. 1 ил. i ел Uвд Л ti/; hczM . Ю CD 00 00 00 liu п

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (бц 4 Н 03 К 17/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3973237/24-21 (22) 05.11.85 (46) 23.03.87, Бюл, ¹ 11 (75) В.И. Турченков (53) 621 ° 314 ° 925(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 995331, кл. Н 03 К 17/60, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 970691, кл. Н 03 К 17/56, 1982. (54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ вЂ” ТОКА (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления электродвигателями. Цель изобретения — повышение точности уровня выходного напряжения за счет введения цепи отрицательной обратной связи. Для этого в устройство введен дополнительный

„„Я0„„12 8884 А1 операционный усилитель 9. Устройство содержит первый транзистор 1 одного типа проводимости, эмиттер которого подключен к шине 10 источника питания, а коллектор через резистор 6 соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 4, два транзистора 2 и 3 другого типа проводимости, датчик 5 тока, резисторы 7 и 8, нагрузку 12. Один вывод резистора 7 подключен к общей шине 11, неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя 9 соединен с управляющей шиной 13, Инвертирующий вход операционного усипителя 4 подключен к входной шине 14. Устройство может работать как в импульсном режиме, так и при медленно изменяющемся входном напряжении на шине 14.

1 ил.

1298884

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах, например в устройствах управления электродвигй. телями. 5

Цель изобретения — повышение точности уровня выходного напряжения за счет введения цепи отрицательной обратной связи.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Ограничитель напряжения — тока содержит первый транзистор 1 одного типа проводимости, второй 2 и третий 3 транзисторы другого типа проводимости, операционный усилитель 4, датчик 5 тока, три резистора 6-8 и дополнительный операционный усилитель

9, причем эмиттер первого тразистора 1 подключен к шине 10 источника питания, а коллектор через первый резистор 6 соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 4 и одним выводом второго резистора 7, другой вывод которого подключен к общей шине 11, база второго транзис" тора 2 соединена с первым выводом третьего резистора 8, первый вывод датчика 5 тока подключен к первому выводу нагрузки 12, неинвертирующий 30 вход дополнительного операционного усилителя 9 соединен с управляющей шиной 13, выход — с вторым выводом третьего резистора 8, а инвертирующий вход подключен к первому выво- 35 ду датчика 5 тока, второй вывод которого соединен с общей шиной 11 и базой третьего транзистора 3, второй вывод нагрузки 12 подключен к коллектору первого транзистора 1, 40 база которого соединена с коллектором третьего транзистора 3, эмиттер которого подключен к коллектору второго транзистора 2, эмиттер которого соединен с выходом операционного 45 усилителя 4, инвертирующий вход которого подключен к входной шине 14, l

Ограничитель напряжения — тока работает следующим образом.

При токах через нагрузку 12 меньше заданной величины, определяемой напряжение U ц„ на шине 13, напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 9 меньше напряжения на шине t3 и поэтому на выходе усилителя 9 устанавливается напряжение положительной полярности, которое прикладывается к базе транзистора 2.

При напряжении U „, близком к нулю; напряжение на выходе усилителя 4 тоже близко к нулю, ток через коллектор транзистора 2 и эмиттер транзистора 3 равен нулю и ток через нагрузку 12 также равен нулю.

При U „, отличном от нуля, на выходе усилителя 4 напряжение отрицательной полярности через эмиттер-кол-. лектор насыщенного транзистора 2 про- текает ток базы транзистора 3, появляется ток коллектора транзистора 3 и ток базы транзистора 1. От шины 10 источника питания через эмиттер-коллектор транзистора 1 потечет ток, который создаст на нагрузке 12 падение напряжения положительной поляр ности, равное величине U Ä, помноженной на коэффициент усиления, определяемый соотношением величин сопротивлений резисторов 6 и 7. Напряжение на нагрузке 12, поделенное делителем напряжения на резисторах 6 и 7, создает на неинвертирующем входе усилителя 4 напряжение, примерно равное напряжению Ug . При этом в связи с глубокой обратной связью коэффициент усиления ограничителя тока не зависит от коэффициента усиления усилителя 4 и параметров транзисторов 1-3, а определяется только стабильностью делителя на резисторах

6и7.

Ток нагрузки 12 создает на датчиI ке 5 тока падение напряжения, пропорциональное протекающему через нагрузку 12 току.

Когда величина напряжения на датчике 5 тока превышает напряжение Б„„ на шине 13, напряжение с выхода усйлителя 9 станет отрицательным и транзистор 2 подзапирается, ток через коллектор транзистора 1 и нагрузку 12 перестает увеличиваться при дальнейшем увеличении U „ на шине 14 из-за того, что подзапирается транзистор 2 и ток коллектора и ток базы транзистора 1 не могут увеличиваться из"за глубокой отрицательной обратной связи, образованной усилителем 9.

Таким образом, при U „ больше некоторого значения ток через нагрузку 12 остается постоянным.

Изменяя величину напряжения П„

ЯпР . на шине 13, можно регулйровать уро1298884 4 рого резистора, другой вывод которого подключен к общей шине, база второго транзистора соединена с первым выводом третьего резистора, первый

5 вывод датчика тока подключен к пер- вому выводу нагрузки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности уровня выходного на- пряжения, введен дополнительный onetp рационный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с управляющей шиной, выход — с вторым выводом третьего резистора, а инвертирующий вход.,подключен к первому выводу датчика тока, второй вывод которого .соединен с общей шиной и базой третьего транзистора, второй вывод нагрузки подключен к коллектору первого транзистора, база которого соединена с . коллектором третьего транзистора, эмиттер которого подключен к коллек тору второго транзистора, эмиттер которого соединен с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к входной шине. вень тока ограничения через нагрузку 12.

Предлагаемое устройство может работать как в импульсном режиме, так и при медленно изменяющемся входном напряжении Б „ на шине 14.

Точность уровня выходного напряжения предлагаемого ограничителя напряжения — тока, выше, чем у известных, за счет введения цепи отрицательной обратной связи.

Формула изобретения

Ограничитель напряжения — тока, 15 содержащий первый транзистор одного типа проводимости, второй и третий транзисторы другого типа проводимости, операционный усилитель, датчик тока, три резистора и входную шину, 20 эмиттер nepsoro транзистора подключен к шине источника питания, а коллектор через первый резистор соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя и одним выводом втоСоставитель Д. Иванов

Редактор А. Козориз Техред Л.Сердюкова

Корректор А. Зимокосов !

Заказ 897/58 Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4