Преобразователь напряжение-ток

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение КПД. В УСТРОЙСТВО ДОПОЛНИТЕЛЬНО ВВЕДЕНЫ СУММАТОР 14, УСИЛИТЕЛЬ 15 ТОКА И ДРОССЕЛЬ 13 НАСЫЩЕНИЯ, А ИСТОЧНИКИ 11, 12 ПИТАНИЯ ВЫПОЛНЕНЫ УПРАВЛЯЕМЫМИ. ПРИ УМЕНЬШЕНИИ СОПРОТИВЛЕНИЯ НАГРУЗКИ 27 ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ НА ВЫХОДЕ СУММАТОРА 14 ПОЯВЛЯЕТСЯ НАПРЯЖЕНИЕ, ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЕ ИЗМЕНЕНИЮ НАГРУЗКИ. ЭТО НАПРЯЖЕНИЕ ПРЕОБРАЗУЕТСЯ УСИЛИТЕЛЕМ 15 В ТОК, КОТОРЫЙ НАПРАВЛЯЕТСЯ В ОБМОТКУ 23 УПРАВЛЕНИЯ. СОПРОТИВЛЕНИЕ ДРОССЕЛЯ 13 НАСЫЩЕНИЯ ВОЗРАСТАЕТ, И НАПРЯЖЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ 11 И 12 ПИТАНИЯ УМЕНЬШАЮТСЯ ТАК, ЧТО МОЩНОСТЬ РАССЕИВАНИЯ В ВЫХОДНЫХ КАСКАДАХ УСИЛИТЕЛЕЙ 1 И 8 СНОВА ОСТАЕТСЯ МИНИМАЛЬНОЙ. 1 ИЛ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1527693

А2 (51) H 02 M 7/00 (: 01 R 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 746302 (21) 4329977/24-07 (22) 20.11 ° 87 (46) 07.1?.89. Бюл. N 45 (72) H.M,Ôîìèí и M.H,Ôðîëoâ (53) 621 ° 316,722,1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 746302, кл, Н 03 M 7/00, 1977, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ

ТОК (57) Изобретение относится к электротехнике, в час тиос ти к источникам вторичного электропитания. Пель изобретения — повышение КПД, В устройство дополнительно введены сумматор 14, усилитель 15 тока и дроссель

13 насыщения, а источники ll, 12 питания выполнены управляемыми. При уменьшении сопротивления нагрузки

27 под воздействием дестабилизирующих Факторов на выходе сумматора 14 появляется напряжение, пропорциональное изменению нагрузки. Это напряжение преобразуется усилителем 15 в ток, который направляется в обмотку 23 управления ° Сопротивление дросселя 13 насыщения возрастает, и напряжения источников 11 и 12 питания уменьшаются так, что мощность рассеивания в выходных каскадах усилителей 1 и 8 снова остается минимальной. 1 з.п, й-лы, 1 ил.

)527693

Изобретение относится к электро- технике и предназначено для использования при реализации источников вторичного электропитания систем

5 компенсации создаваемого оборудованием магнитного поля, а также в электромагнитных преобразующих системах и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Р 746302.

Цель изобретения — повышение

КЩ, На чертеже представлена принци- . пиальная электрическая схема преобразователя напряжение — ток.

Преобразователь содержит первый преобразующий усилитель I, масштабный резистор 2, резистор 3 обратной связи по напряжению, реэистивный датчик 4 тока, масштабный резистор 5, резистор 6 токовой обратной связи, общую шину 7, второй преобразующий усилитель 8, масштабный резистор 9, резистор 10 обратной связи по напряжению, источники 11 и 12 питания соответственно положительной и отрицательной полярностей, дроссель 13 насьш ения, двухвходовой сумматор )4, усилитель 15 тока.

В источник 11 положительной полярности входят сетевой трансформа; тор 16, выпрямительный мост 17 и конденсаторный фильтр 18, а в источник 12 отрицательной полярности, входят сетевой транформатор 19, выпрямительный мост 20 и конденсаторный фильтр 21, Дроссель 13 насьш,ения выполнен с использованием обмоток 22 и 23 управления, а также рабочих обмоток 40

24 и 25. На схеме показаны, кроме того, источник 26 преобразуемого напряжения и нагрузка 27 °

Инвертирующий вход преобразующего усилителя 1 через масштабный 45 резистор 2 соединен с выводами для подключения источника преобразуемого напряжения,неинвертирующий вход зашунтирован масштабным резистором

5, а выход через масштабный резистор

9 подключен к инвертирующему входу преобразующего усилителя 8. Резистор

3 обратной связи по напряжению включен между выходом и инвертирующим входом преобразующего усилителя 1, а резистор 10 обратной связи по напряжению — между выходом и инвертирующцм входом преобразующего усилителя 8. Р -яистивный датчик 4 тока включен между выходным потенциальным виводом преобразующего усилит ля 1 и первым выводом для подключения нагрузки 27, соединенным через резистор 6 токовой обратной связи с потенциальным выводом неинвертирующего входа преобразующего усилителя 1.

Первый и второй входные потенциальнь е выводы сумматора 14 соединены соотв етс твенно с выводом для подклю- . чения потенциального полюса источника

26 преобразуемого напряжения и пер- вым выводом для подключения нагрузки

27. Вход усилителя 15 тока подключен к виходу сумматора 14, а выход к обмотке 23 управления дросселя 13 насищения. Первый и второй выводы обмотки 22 управления дросселя 13 насыщения соединены соответственно с вторым выводом для подключения нагрузки 27 и выходным потенциальным виводом преобразующего усилителя

8. Рабочие обмотки 24 и 25 подключены к управляющим входам соответственно источников 11 и 12 питания.

В источнике 11 питания последовательно включены сетевой трансформатор 16, выпрямительный мост 17 и конденсаторный фильтр 18, а висточнике 12 питания — сетевой трансформатор 19, выпрямительнь и мост 20 и конденсаторный фильтр 21. Выводы управляющих входов источников 11 и

12 питания расположены в цепях вторичных обмоток сетевых трансформаторов )6 и )9, Преобразователь работает следующим образом, В исходном положении при Г 0 sx ток в нагрузке 27 не протекает, потребление усилителей ), 8, 15 и сумматора )4 является незначительным.

Напряжения источников 11 и 12 питания устанавливаются менее четвертой части от максимального значения, требуемого для обеспечения максимального нагрузочного тока при максимальном преобразуемом напряжении.

В целом величина начального напряжения источников 1) и 12 питания определяется минимально допустимым напряжением питания усилителей 1, 8, 15 и сумматора 14. Сопротивление рабочих обмоток 24 и 25 выбирается таким, чтобы на фильтрующих конденсаторах 18 и 2) имелись минимальные напряжения положительной и отрица тельной полярностей.

27693

25

55

5 15

I1DH подаче на вход напряжения ((В1 положительной полярности на выходе усилителя 1 по явля е тс я напряжение

-(,,величина которого зависит от отношения сопротивлений резисторов 3 и 2 ° Обратная связь, снимаемая с датчика 4 тока с помощью делителя напряжения на резисторах 6 и 5, увеличивает выходное сопротивление усилителя 1 и при согласованных по величине сопротивлениях резисторов

3, 6 и 2, 5 последний работает как источник тока, управляемый входным напряжением ((. Усилитель 8 при

Ох равенстве сопротивлений резисторов

9 и 10 инвертирует входной сигнал

-Г с единичным коэффициентом передачи, и между выходами усилителей 1 и

8 образуется сумматорный сигнал 2((» прикладываемый к нагрузке 27, обмотке 22 управления дросселя 13 насыщения и датчику 4 тока, Ток Т „ в нагрузке 27 не изменяется при изменении нагруэочного сопротивления, поскольку усилитель 1 является источником тока.

Toê I„> протекая в обмотке 22 управления, изменяет индуктивное сопротивление дросселя 13 насьпцения, в связи с этим напряжения источников 11 и 12 питания. Датчики следят за величиной тока, Эти напряжения незначительно (на 1-2 В) отличаются между собой практически во всем диапазоне изменения сигнала U >, и тока

Т „ и, следовательно мощность рассеивания в выходных каскадах усилителей 1 и 8 поддерживается минимальной.

При неизменном входном сигнале ((в нагрузке 27 протекает неиэ&х меняемий выходной ток I Если в этом случае нагрузочное сопротивление изменяется1 например, в сторону уменьшения под воздействием дестабилизирующих факторов, то на выходе сумматора 14 появляется напряжение, пропорциональное изменению нагрузки. Данное напряжение преобразуется усилителем 15 в ток, который направляется в обмотку 23 управления. Сопротивление дросселя 13 насыщения возрастает, и напряжения источников ll и 12 питания уменьшаются так, что мощность рассеивания в выходных каскадах усилителей

l и 8 снова остается минимальной, При подаче на вход напряжения (1 „ отрицательной полярности преобразователь работает аналогично, В предлагаемом преобразователе вследствие включения последовательно с обмотками 22 и 23 управления дросселя 13 насыщения высоких выходных сопротивлений преобразующего усилителя 8 и усилителя 15 тока имеют место малые постоянные времени укаэанных обмоток. Это обстоятельство положительно сказывается на общем быстродействии преобразователя, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Преобразователь напряжение ток по авт. св . М 746302, о т л и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения КПД, в него введены сумматор, усилитель тока и дроссель насыщения с двумя рабочими обмотками и двумя обмотками управления, а источники питания снабжены управляющими входами, причем первый и второй входные потенциальные выводы сумматора соединены соответственно с выводом для подключения потенциального полюса источника преобразуемого напряжения и одним иэ выводов для подключения нагрузки, связанным с соответствующим выводом датчика тока, вход усилителя тока подключен к выходу сумматора, а выход к одной из обмоток управления дросселя насьпцения, первый и второй выводы другой обмотки управления дросселя насыщения соединены соответственно с дру.гим выводом для подключения нагрузки и выходным потенциальным выводом второго преобразующеro усилителя, а его рабочие обмотки подключены к управляющим входам источников питания.

2. Преобразователь по п.l, о т л и ч а ю шийся тем, что каждый источник питания состоит иэ последовательно включенных сетевого трансформатора, выпрямителя и фильтра, а выводы управляющего входа расположены в цепи вторичной обмотки сетевого трансформатора.