Компенсационный стабилизатор постоянного напряжения

 

КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СТАБШШЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержа- . щий регулирующий элемент, по цепи управления соединенный с выходом выходного каскада блока управления, входной каскад которого выполнен по схеме дифференциального усилите;ля , входная цепь которого соединена с делителем выходного напряжения, между входами дифференциального усили- . теля и его противоположными выходами включены каналы положительной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения : качества стабилизации, он снабжен двумя дополнительными каналами безI ынерционной положительной обратной связи, один из которых входом подключен к одному выходу дифференци; ального усилителя, одним выходом соединен с входом выходного каскадд блока упранления, а другим выходом с первым введенный резистором, включеиным между одной шиной и одним из плеч делителя выходного напряжения , второй дополнительный канал входом соединен с другим выходом диф (Л ференциального, усилителя, а выходом с вторым введенным резистором включенным между противоположньм плечом делителя выходного напряжеа ния и противоположной шиной.

09) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕЩИХ

РЕСПУБЛИН у 50 G 05 Р 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЦТИЙ (21) 2499583 2514466/24-07 (22) 27 ° 06 .77 (46) 07.03.85. Бюл. Р 9 (72) Б.Д. Гладков (53) 621.316.722. 1(088.8) (56) 1. Карпов В.И. Компенсационные стабилизаторы напряжения и тока.

M. "Энергий", 1967, с. 33-34. 2. Авторское свидетельство СССР

9 838673, кл. С 05 Р 1/56, 01.03.77. (54)(57) КОМПЕНСАЦИОННЬЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент, по цепи управления соединенный с выходом выходного каскада блока управления, входной каскад которого выполнен по схеме дифференциального усилителя, входная цепь которого соединена с делителем выходного напряжения, между входами дифференциального усили- теля и его противоположнычи. выходами включены каналы положительной обратной связи, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения

:качества стабилизации, он снабжен двумя дополнительными канапами без ынерционной положительной обратной связи один из xoTopbIK Входом под» ключен к одному выходу дифференциапьного усилителя, одним выходом соединен с входом выходного каскадд блока управления, а другим выходомс первым введенным резистором, включенным между одной шиной и одним из плеч делителя выходного напряжения, второй дополнительный канал

ВХОДОМ СОЕДННЕИ С ДРУГЗ м выходом дифференциального усилителя а выхо- . дом с вторым введенным резистором С включенным между противоположным плечом делителя выходного напряжения и противоположной шиной.

11,44096

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам автоматического управления.

Известны стабилизаторы поетЮян-. ного напряжения, выполненные по ком" пенсационной схеме Я .

В этих стабилизаторах точность стабилизации ограничивается устойчивостью и динамикой регулирования.

Наиболее близким по технической 1О сущности к предлагаемому устройству является компенсационный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, по цепи

; управления соединенный с выходом вы- 15 ходного каскада блока управления, входной каскад которого выполнен по схеме дифференциального усилителя, входная цепь которого соединена с делителем выходного напряжения, между входами дифференциального усилителя и его противоположными выходами включены каналы положительной обратной связи (2j .

Недостатком известного стабилизатора является невысокая степень . стабилизации при внешних возмущающих воздействиях.

Цель изобретения — повышение качества стабилизации.

Указанная цель достигается тем, что компенсационный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, по цепи управления соединенный с выходом выход- 35 ного каскада блока управления, входной каскад которого выполнен по . схеме дифференциального усилителя, входная цепь которого соединена с делителем выходного напряжения, меж- 40 ду входами дифференциального усилителя и его противоположными выходами включены каналы положительной обратной связи, снабжен двумя дополнительпымн каналами безынерционной поло- 45 жительной обратной связи, один из которых входом подключен к одному выходу дифференциального усилителя, одним выходом соединен с входом вы ходного каскада блока управления, а 50 другим выходом — с первым введенным резистором, включенным между одной шиной и одним из плеч делителя выходного напряжения, второй дополнительный канал входом соединен с 55 другим выходом дифференциального усилителя, а выходом — с вторым введен-. ным резистором, включенным между

1 противоположным плечом делителя выходного напряжения — противоположной шиной.

На фиг. 1 и 2 приведены варианты принципиальных электрических схем стабилизаторов постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий элемент

1, выходной каскад 2, входной каскад

3, выполненный по дифференциальной схема (ВДК), транзисторы 4 — 7 входного каскада (биполярные или полевые), резисторы 8 — 17, источник

18 эталонного напряжения, резонансные контуры 19 и 20; на основе конденсаторов различной емкости с учетом монтажных соединений, нагрузку

21 (объект регулирования), блок 22 управления.

Управляющий электрод регулирующего элемента 1 соединен с выходом выходного каскада 2 блока 22 управления, который выполнен на базе входного каскада 3 на транзисторах 4 и 5, соединенных по дифференциальной схеме, к обоим выходам которой подключены входы двух согласующих каскадов на транзисторах 6 и 7. Первый вход ВДК раздельно через резисторы 8 и 9 соединен с делителем выходного напряжения на резисторах 10 — 13 и с вторым его выходом, к которому подключена база (затвор) транзистора второго согласующего каскада, эмиттер (исток) которого через резистор 14 соединен с участком делителя выходного напря.— жения, примыкающим к общей шине устройства. Второй вход ВДК раздельно через резисторы 15 и 16 соединен с источником 18 эталонного напряжения и первым выходом ВДК, к которому подключена база (затвор) транзистора первого согласующего каскада, коллектор (сток) которого через резистор соединен с выходной шиной, связанной с регулирующим органом, а эмиттер (исток) через резистор 17— с общей шиной. На выходе устройства установлены резонансные контуры

19 и 20 и включена нагрузка 21.

При смене полярности выходных шин устройства соответственно меняются на противоположный вид проводимости всех транзисторов и полярность источника эталонного напряжения, который выполнен, например, на основе схем с прецизионными термостабиль3 1144096 4 ными стабилитронами или на сухих а при определенной глубине положиэлементах, в прследнем случае эле- тельной обратной связи общей ПОС измент получает от ВДК такой величины мерительные средства зафиксируют отток подзаряда, который обеспечивает сутствие пульсации выходного напрявысокую стабильность устройства во жения и отсутствие ошибки от всех времени, источник эталонного напря- указанных возмущений — схема настрожения может бьФгь выполнен и на нор- ена на эффект бесконечного усиления, мальных элементах высокого класса при этом общая глубина ПОС полная, точности со стабилизацией их напряже- т.е. единичная. Этот эффект достигнут ния при взаимодействии со схемой 1О в рамках принципа регулирования по входного каскада. отклонению„ причем при определенном

Для пояснения работы устройства соотношении между глуб удиак ПОС в, в динамике установим резистоРы 9» каждом канале в рамках единичной ПОС, 16, 10 и 13 в виде пеРеменных со- - .Если еще более увеличить ПОС с попротивлений, причем резистоРы 9 и 15 мощью любого из указанных резисторов, 16 — достаточно большой величиной то устройство будет работать в режисопротивления. Когда резистоРы 9 и ме перекомпенсации, т.е. в режиме

16 исключены из схемы, а Резисторы отрицательной ошибки относительно ,10 и 13 устанонлены в нулевое поло- всех возмущений, и снова появится жение, то согласующие каскады pa6o-, щ пульсация выходного напряжения, тают как эмиттерные (истоковые) нов но уже сдвинутая по фазе на 180 торители напряжения, а все устрой- относительно пульсации питающего ство в целом работает -как комп.".нса- напряжения, при этом устойчивость ционный стабилизатор напряжения с устройства не нарушится. Сколько бы ошибкой, определяемой глубиной главной 25 ни быпо задействовано каналов ПОС, отрицателльной обратной связи, KoTo» . общая ПОС должна быть полной, т.е. рая всегда ограничена устойчивостью единичной, при этом должны быть выи динамикой регулирования ° Начнем . держаны определенные соотношения ,уменьшать сопротивления pe3HcTopoB . между глубинами ПОС в каждом канале.

9 и 16 и увеличивать сопротивления . 3Q На фиг. 2 дан вариант схемы, где резисторов 9 и 16 и увеличивать со- Регулирующий элемент выполнен на противления резисторов 10 и 131 при .- транзисторах другого типа транзисторах другого типа проводиэтом УвеличиваетсЯ глУбина положи- мости Принп 4П устройст а б ринцип устройства работы тот тельной обратной связи (ПОС) по каж" же что -и приведенный П и дому каналу, создаваемому каждьм H3 . Ке или коротком замыкани резисторов 9, 16, 10 и 13 совместно во выключается п и этом н во выключается, при этом напряжение. с ВДК и обоими согласУющими кас Щ на его выходе незначительно на его выходе незначительно или равми. По мере увеличения общей глубины но нулю Это состояние со т .ПОС уменьшается ошибка устройства, состоянию устройства перед его вклюв частности пульсации выходного на- чением пряженйя, а также уменьшается ошибка от других возмущений (изменение пита- . Резисторы 23 и 24 предназначены ющего напряжения, тока нагрузки, пара-., для включения и выключения.устройстметрических возмущений регулирующего ва коммутационными средствами или элемента и выходного каскада усилите- . импульсными сигналами, которые поля, включая их дрейф и нелинейность), даются на указанные резисторы.

114409б

1144096

Составитель С. Ситков . Техред Л.Иикеш Корректор С. Черни

-Редактор P. Цицнка

Филиал ППП "Патент", r ° Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 905/39, Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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