Стабилизатор постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания измерительной аппаратуры Цель - повышение точности установки и стабильности выходного тока. Устройство содержит предварительный компенсационный стабилизатор напряжения (элементы 4...10) и выходной компенсационный стабилизатор тока (элементы 1...4). Повышение точности установки и стабильности выходного тока достигается введением дополнительного контура отрицательной обратной связи (элементы 11...20), который контролирует выходной ток с помощью эталонного резистора 11 и изменяет напряжение на токозадающем резисторе 3 основного контура стабилизации тока таким образом, что выходной ток остается на установленном уровне с заданной точностью как при изменении сопротивления нагрузки, так и при изменении тока управления регулирующим транзистором 2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕН-Ы Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4738482/07 (22) 11.08.89 (46) 07.10.91. Бюл. ЬЬ 37 (72) А, Е, Булах и В. Л. Морев (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Гутников В. Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л.:

Энергия, 1975.

Авторское свидетельство СССР

М 1246071, кл. G 05 F 1/56, 1986. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания измерительной аппаратуры. Цель — повышение точности установки и стабильности выходного тока. Устройство содержит предварительный

„„Я „„ l682985 А1 компенсационный стабилизатор напряжения (элементы 4...10) и выходной компенсационный стабилизатор тока (элементы

1...4). Повышение точности установки и стабильности выходного тока достигается введением дополнительного контура отрицательной обратной связи (элементы

11...20), который контролирует выходной ток с помощью эталонного резистора 11 и изменяет напряжение на токозадающем резисторе 3 основного контура стабилизации тока таким образом, что выходной ток остается на установленном уровне с заданной точностью как при изменении сопротивления нагрузки, так и при изменении тока управления регулирующим транзистором 2. 1 ил.

Изобретение относится < электротехнике и может быть исп эльэовано во вторичных источниках электропитания измерительной аппаратуры.

Цель изобретения -- повышение точности задания и стабильности выходного тока, На чертеже предс гавлена принципиальная электрическая схема стабилизатора.

Устройство содержит первый 1 операционный усилитель, первый 2 регулирующий транзистор, токазадающий резистор . 3, источник опорного напряжения, выполненный на стабилитронах 4!,...4п. баластных резисторах 5,...,5I, выравнивающих резисторах 61,...,6л, делитель напряжения на резисторах 7 и 8, второй операционный усилитель 9, второй регулирующий тран:злстор 10, эталонный резистор 11, функциональный дифференциальный усилитель, выполненный на третьем 12, четвертом 13 и пятом 14 операционных усилителях л четырех резисторах 15-18, корректирующий усилитель 19, ограничительный резистор

20.

Усилитель 1 падкл очен выходом к управляющему входу транэисгора 2, неинвертирующим входом к точке соединения первых выводов резисторов 3 и 20, инвертирующего входа усилителя 19, а неинвертирующим входом к инвертирующему входу усилителя 9, к первым выводам резисторов

6),.„,бп, вторые вывсды которых соединены с первыми выводами соответствующих резисторов 5 „,5П и стабилигронов 4 „„,4>.

Вторые выводы стабилитранов 4 ...,.4 объединены с выходом зегулирующего транзистора 10, с первым выводам резистора 8, с вторым выводом резистора 3, с первыми выводами питания усилителей 1, 12, 13, 14., 19, Вторые выводы ре исторов 5ъ,„, 5П объединены с первым выводом резистора 7, с вторыми выводами питания усилителей

12, 13, 14, 19, с общ и шиной.

Неинвертирующий вход усилителя 9 соед лнен с вторыми выводами резисторов 7 и

8, выход усллителя соединен с управляющим выводом транзистора 10, первьй вывод питания соединен с входной шиной питания и силовым входом транзистора 10, Силовой выход транзистора 2 через резистор 11 соединен с выходной шиной. Входы повторителей vanII:s жения на усилителях 12 и 13 подключены к выводам резистора 11.

Выход усилителя 12 через резисторы 15 и 18 подключен к абъедлненным выходу услллтеля 14 и неинвертируюшему входу усллителя 19, выход "îòîðî.о подключен к резистору 20, Выходусилителя 13 ереэ резисгорь 1á и 17 подключен к второму выводу резистора

3, Точки соединения резисторов 15, 18 и 16, 17 подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам усилителя 14.

5 Элементы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11 -20 образуют собственно стабилизатор тока, питание которого осуществляется с выхода стабилизатора напряжения, образуемого элементами

4 — 10.

10 Работа стабилизатора тока при изменении тока управления транзистором 2 и нагрузки происходит следующим образом.

Падение напряжения на резисторе 11 определяет действительное значение вы15 хадного тока, 1„„, которое определяется следующим выражением:

18ых=Ооп 15/ 11 1 17, где U<п — выходное напряжение источника опорного напряжения;

20 R11, R15, Рп — сопротивления резисторов 11, 15 и 17 соответственно, Если выходной ток соответствует установленному значению, то напряжение на резисторе 20 равно нулю и ток компенсации

25 через нега не протекает.

Если выходной ток отклоняется от заданного значения по какой-либо причине, например, изменения тока управления транзистора 2 или сопротивления нагрузки, 30 то v:зменится падение напряжения на резисторе 11, на выходе усилителей 14 и 19 появится напряжение соответствующей полярности на резисторе 20, через него пойдет так, который вызовет изменения паде35 ния напряжения на резисторе 3. В результате изменится напряжение управления транзистором 2 так, что выходной ток вернется к установленному значению с заданной точностью, поскольку элементы 11—

40 20 образуют дополнительный контур отрицательной обратной связи, компенсирующий изменения выходного тока, Таким образом, предлагаемый стабилизатор позволяет в несколько раз повысить

45 точность задания и стабильность выходного тока, а также улучшить ега эксплуатационные характеристики.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного тока, содер50 жащий первый операционный усилитель, первый рег лирующий транзистор, такозадающий резистор, причем инвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с первым выводом токозадающего

55 резистора и силовым входным выводом первого регулирующего транзистора, управляющий вывод которого соединен с выходам первого операционного усилителя, неинвертирующий вход катарога соединен с выходом источника опорного напряжения, 1682985

Составитель В.Есин

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор Муска

Заказ 3412 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 общий вывод которого соединен с вторым выводом токозадающего резистора и первым выводом питания первого операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности задания и стабильности выходного тока, в него введены эталонный резистор, функциональный дифференциальный усилитель, корректирующий усилитель, второй регулирующий транзистор, второй операционный усилитель, делитель напряжения, причем второй регулирующий транзистор включен между входной шиной питания и вторым выводом токозадающего резистора и управляющим входом соединен с выходом второго операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, неинвертирующий вход со средним выводом делителя напряжения, включенного между общим выводом источника опорного напряжения и общей шиной, а выводы питания второго операционного усилителя подключены к входной и общей шинам питания, эталонный

5 резистор включен между силовым выходом первого регулирующего транзистора и выходной шиной, входы функционального дифференциального усилителя соединены с выводами эталонного резистора, выход—

10 с первым входом корректирующего усилителя, второй вход которого соединен с первым выводом токозадающего резистора, который через ограничительный резистор соединен с выходом корректирующего уси15 лителя, при этом выводы питания первого операционного усилителя, функционального дифференциального усилителя и корректирующего усилителя включены между вторым выводом токозадающего резистора

20 и общей шиной,