Электронный ключ постоянного тока со стабилизацией коэффициента передачи

 

ЭЛЕКТРОННЫЙ КЛЮЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ, содержащий полупроводниковый переключающий элемент, первый .силовой вьтод которого через нагрузку соединен с шиной первого источника питания, усилитель мощности , управляющий вход которого соединен с выходом операционного усилителя , силовой вход усилителя мощнос«СЕсот , ти соединен через коммутационный элемент с шиной второго источника питания, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения КПД и точности коэффициента передачи, операционный усилитель выполнен в виде магнитопровода с зазором, на который намотаны две обмотки, а в зазоре установлен преобразователь индукции магнитного поля в электрическую величину, причем начальный вывод первой обмотки соединен с управляющим вьшодом полупроводникового переключающего элемента, второй силовой б вывод которого соединен с начальным выводом второй обмотки, конеч (Л ный вывод которой соединен с общей шиной, конечный вывод первой обмотки соединен с выходом усилителя мощности , при этом выход преобразователя магнитного поля в электрическую величину подключен к выходу onfpaционного усилителя.

СОЮЭ СО8ЕТСНИХ

СОЩЕЛИСтИЧКСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) () )) (sl)4 Н 03 К 17/73

НЫЙ (21 ) 3747184/24-21 (22) 30.05.84 (46) 15.11.85. Бюл. 1(42 (72) P.Н.Чуксеев, Г.Л.Огнев и .Н.Н. Царьков (53 ) 621. 382 (088. 8) (56) Электронная техника в автоматике. Вып. 19. Сборник статей под ред, Конева Ю.И., с. 24.

Машуков Е.В. Транзисторные устройства коммутации и защиты цепей постоянного тока. M.: Сов. радио, 1977. (54) (57 ) ЭЛЕКТРОННЫЙ КЛЮЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ, содержащий полупроводниковый переключающий элемент, первый .силовой вывод которого через нагрузку соединен с шиной первого источника питания, усилитель мощности, управляющий вход которого соединен с выходом операционного усилителя, силовой вход усилителя мощности соединен через коммутационный элемент с шиной второго источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и точности коэффициента передачи, операционный усилитель выполнен в виде магнитопровода с зазором, на который намотаны две обмотки, а в зазоре установлен преобразователь индукции магнитного поля в электрическую величину, причем начальный вывод первой обмотки соединен с управляющим выводом полупроводникового переключающего элемента, второй силовой вывод которого соединен с начальным выводом второй обмотки, конечный вывод которой соединен с общей шиной, конечный вывод первой обмотки соединен с выходом усилителя мощности, при этом выход преобразователя магнитного поля в электрическую величину подключен к выходу операционного усилителя.

1192137

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах коммутации цепей постоянного тока, преимущественно при переменной нагрузке. 5

Целью изобретения является повьппение КПД и точности коэффициента передачи.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит полупроводниковый переключающий элемент 1, например транзистор, усилитель мощносности 2, операционный усилитель 3 вы-1> полненный в виде магнитопровода 4 с зазором, на котором намотаны две обмотки 5 и 6, отношение числа витков обмотки 5 к числу витков обмотки 6 определяет коэффициент передачи устройства в режиме насыщения. В зазоре магнитопровода установлен преобразователь 7 индукции магнитного поля в электрическую величину, например преобразователь Холла. Усилитель мощности 2 может быть выполнен в виде эмиттерного повторителя на транзисторе 8, резисторах 9-11.

Усилитель мощности 2 и преобразователь 7 индукции магнитного поля в 30 электрическую величину подключены к шине одного источника питания

l2 через коммутационный элемент 13.

Нагрузка 14 включена между шиной др гого источника питания 15 и коллектором полупроводникового переключающего элемента 1, а его эмиттер через обмотку 6, включенную встречно с обмоткой 5, соединен с общей шиной источников питания 12 и 15 (вто!0 рого и первого) и общим проводом усилителя мощности 2 и преобразователя 7 индукции магнитного поля в электрическую величину.

Выход преобразователя индукции 15 магнитного поля в электрическую величину соединен с входом усилителя мощности 2. Выход усилителя мощности через обмотку 5 соединен с управляющим выводсч полупроводниково" 50 го переключающего элемента 1.

В исходном состоянии коммутационный элемент !3 разомкнут и транзисторы заперты. При замыкании коммутационного элемента 13 приоткрывается транзистор 8 усилителя мощности

2 и в цели управления переключающего элемента 1 течет ток, который вызывает ток в нагрузке 14, при этом полупроводниковый переключающий элемент находится в линейном режиме, где он обладает большим усилением по току, чем в области насыщения, и магнитный поток от обмотки 6 превьппает магнитный поток от обмотки 5. Разностный сигнал преобразуется преобразователем 7 и еще больше увеличивает ток управления силовым полупроводниковым переключающим элементом 1, вводя его в насыщение, где падает коэффициент передачи по току, пока не достигнет заданного.

Коэффициент передачи ло току равен с I6

В установившемся режиме у прототипа выполняются условия

IcRe I6R6 0» K 16 где К вЂ” коэффициент передачи ло

t1 току;

I — ток в силовой цепи полупроводс никового ключа;

I — ток в цепи управления полу" проводникового ключа;

Р— сопротивление датчика тока в

1 в цепи управления полупроводникового ключа ;

R — сопротивление датчика тока

С в силовой цели полулроводникового ключа.

В предлагаемом устройстве

Iñус + т6ИВ 0» К N6lыс где M6 — число витков базовой обмотки 5: — число витков силовой обмотс ки 6.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет исключения Б „ и Вс, в которых имеет место технологический разброс, точность стабилизации выше, а исключение тепловых потерь на 1, и R6 повышает КПД устройства.! 192!37

Составитель А.Багян

Редактор Т.Парфенова Техред П ° Вашишина Корректор Е.Рошко

Заказ 7!73/57 Тираж 87! Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П1ГП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4