Усилительное устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлеио11.02.76 (21) 2325816/07 с присоединением заявки № (11) 601800

2 (51) М. Кл.

Н 03 F 9/00

Гасударственный квинтет

Соавтв Мнннстров СССР оо лелеем нзооретеннй и отнрытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.04.78Бюллетеиь ¹ 13 (5З1 УДК 621 ° 375,3 (088.8) (45) Дата опубликования описания.13.03.78

{72} Авторы изобретения

О. В. Бабак, В. E. Филиппов и M. Ф. Черноус (71) Заявитель

Киевский завод электронных вычиспительных и управляющих машин (54) УСИЛИТЕЛЬНОЕ УтТРОИСТВО

Устройство относится к области автоматики и тепемеханики. Оно может найти практическое применение в тех случаях, когда требуется для систем и устройств автоматики линейное преобразование напряжения, например для плавного регулирования скорости мощных электродвигателей и дпя других специапьных целей, Известны линейные преобразователи напряжения (ЛПН), выполненные на магнитных усипитепях. В таких схемах линейность преобразования налряжения, связанная с усилением мощности, достигается путем введения глубокой отрицательной обратной связи(1).

Недостаток таких преобразоватепей закпючается в трудности получения высокого коэффициента кратности, еспи необходимо обеспечить высокую линейность преобразования при условии получения максимальной отдаваемой мощности в нагрузку. Это относит- Я ся к тем преобразоватепям, магнитопроводы которых выполнены на трансформаторной стали. В этом случае даже при введении отрицатепьной обратной связи не удается значительно улучшить линейность выходной, Q5

Известен транзисторно-магнитный усипитепь. Его отличительная особенность состоит в том, что последовательно с первичной обмоткой трансформаторной обратной связи встречно с источником питания усилителя включен источник управляющего напряжения (2). Транзисторно-магнитный усилитель такой схемы увеличивает диапазон регулирования и повышает линейность амплитудной характеристики усилителя.

Недостаток известного усипитепя заключается в наличии в схеме усилительных полупроводниковых эпементов, что снижает стабильность работы устройства и его надежность.

По технической сущности к данному изобретению наиболее близкое усилительное устройство, содержащее два однотактных магнитных усилителя мощности, снабженных выходными выпрямителями, обмотки управпения которыми соединены со входными выводами, резисторы и диоды (3).

К недостаткам известного устройства . относится я сложность изготовления, а наличие усилительных транзисторов обуспов6О1ЫОО л ивает нестабильность работы устройства при изменении окружающих температурных условиA.

Цель изобретения — снижение нелинейных искажений выходногo сигнала усилительного устройства.

11остявленная цель достигается тем, что усилительное устройство, содержащее два

Од) -.тактных магнитныx. усилителя мощности, снабженные выходными выпрямителями, обмотки)о управления которых соединены со входными выводами, резисторы и диоды, снабжено маломощным однотактиым магнитным усили. телем с выходным выпрямителем, обмотки управления всех усилителей через разв ".!ь)вающие диоды подключены параллельно входным вь)водял! устройства, выход дополнительного усилителя, шунтировянный резистором, включен последователыю с обмоткой управления одного из усилителей мо!ш)ости, при этом выходы усилителей мощности, соединенные ечя встречно-последовательно, подключены к выходным выводам устройства.

На фиг. 1 показана цринципияльняя схема усилительного устройства; ня фиг. 2 — техни- 25 ческие характеристики усилительного устройства.

Устройство содержит однотяктные магнитные усилители (МУ) мощности 1 и 2, снабженные выходными выпрямителями 3 и 4, 30 обмотки управления которых соединены со входными выводами, резисторы 5 — 8 и рязвязывающие диоды 9 — 1 1, кроме того, устройство содержит маломощный однотяктный магнитный усилитель 12 с выходным Вып->> рямителем 13, причем выход усилителя 12 включен последовательно с обмоткой упр:Ев ления одного из усилителей мощности, нагрузку 14 и источник переменного напряжения 15 и 16. 40

Устройство работает следую!лил! образом.

На входные выводы устройства через диод 10 на резис1ор 8 МУ1 поступает входной сигнал ((„. Олное)рел)е))но он поступает через диоды 9 и 11 на входы МУ 12 и

МУ 2. Предположим, что изменение зтогосигняла во времени U т () ня резисторе

8 будет линеиным. D то же время ня резисторе 5, подклк)чепцом тлкже ко входу маломощного заданного МУ 12 и явля)оп)егося нагрузкой мапомо!цного зада)ощего МУ 12, ияпряженне, выпря Mlle)f!Ioe л!Остом 1 3, буе)ет изменЯтьсЯ во вРемени по !)ел!)чейнол!У закону . Следовательно, чя вход МУ 1 llocòó:)я(Я.же )иЙ(ив,— и„); ил е»; ." вид прямой 2, кривая 1 и:)ображяет выходную характеристику млгнитцого усилите:Ея

Б в !х f (О))) . O÷ÐE)èJI)f0, что:IЛЯ поее ) чени1! пи)1еЙногo lf l,lo)la)I IH f)blxogffof o clif еlл. Iл

60 (прял!яя 2) необходимо сфо(.л;ш.овлть неко)ору)0 криву)О 3. 1(poизведя f)f f Еита)1!)е коо(iдинат кривых 1 и 3, очевидно, можно нов лучить линейный закон .нарастания прямой

2. Ня выходном резисторе 6 МУ1 после выпРЯмлениЯ мостом 3 имеет вид (1в„=1(1).

Для обеспечения нормальной работы устройства мощные МУ1 и МУ2 следует выбирать однотипными и имеющими одинаковые зависимости 1(„„,х = 5(Uу) . При выдаче ня вход

МУ2 управляющего сигнала 0„на его выходном резисторе 7 будет выделяться выпрямленное,нелинейно мостом 4 и изменяющееся во времени напряжение (.(=1(т,). 11оBZ добрав соответствующий режим работы и вычитания напряжений Uyg и UB на co)1p0TffE)Jle»nи нагрузки .14 можно будет наблюдать

1f1)JIe)fИе 1 апряжения, равное U„. 0 в UBf лие)е)(но изменяющеес11 во времени, В значи-f clif>ffoEf степени лне)е!ц)ость напряжения U > будет Определяться соответствующим подборо:,! )!лпр)1)11епия UBo . При этом следует обратить Внимя))ио ня то, чтобы разность напряжений UBo - 0 усиливалась на началь)) ном участке выходной характеристики МУ1 (т. е. на участке АЕ! кривой 1) который, Обычно, у магнитных угилитепей в достаточной степени Jlинейный.

11редлагяемое устройство поэволяет использовать маломощный МУ12 и при необходимости осуществ))ять питание источников пере ме))ного напряжения 1 5 и 1 6 с раэл ичными напряжениями ÎT разных источчиков.

Диоды 9 - 11 е)ред))язнячены для развязки входных цепей МУ12 и МУ2 и источников управляющего сигнл:!a от Входного напряжения МУ12.

Г(редлагяемое устройство позволяет значительно увеличить коэффициент кратности при обеспечении линейной зависимости между входным и Выходным сигняллми нягрузКИ, В заключение можно бтметить, ITo л л)-нитными усилителял.и мощности 1, 2 и 12 лложно управлять кяк Но току, TQK H по ия!)ряжению. е..ое!ротлвлее)ия управляющих обмоток

МУ1.2 и 2 величины резисторов 8 вычlfтa-ются таким образом, чтобы их сул)л!я(ч)ля величина была бы равна ипи была больше входного сопротивлен,!я МУ1 В значите)ц,— пой степени пФгреше)ость преобрязоваиия

У СТРОЙСТВЛ ОПР )Е)РЕ)ЯРТСЯ TO×ÈÎ(-.ТЬК фОР .J llрОвл)lия хл()л кто ристики 3, точнОст)1)г !1:. готов)lе)l;!я стябипьнОсть)0 реэисторОВ:)

8 и 14.

)3 зависил!Ост!1 От ) ропе)я В ХО, 1)!О! 0 ОHI—

ЧЛЛЛ С . РЧР ЕНИКИ л Я! Н!!ТНЫХ УСИЛ!!Т(;*.)г и

МОКН0 ВЫбиря) Е.,;1 06ЫЧ 10й Tpя )офо()лч) f o

НОЙ CТЯ)l lf ИЛИ IЕР lfb!IЛОЯ.

601В00

В качестве источников питания 15, 16 может использоваться обычная эпектросеть (ГраноЬорматор с обмотками) ипи автономный высоко idcToTHbJH генератор.

Динамические характеристики устройства в первом приближении опредепяктся величинами индуктивностей управляющих обмоток ус«питепей и величиной коэффициента усипен«я.

11редлагаемое устройство от известных схем отличается тем, что входы всех трех

МУ подключены к источнику входного сигнапа, т. е. сигнап без преобразования одновременно поступает на входы усипителей.

Использование предлагаемой схемы устройства позвопяет значительно повысить линейность преобразования входного напряжения {тока), обеспечить повышенную кратность, что, в конечном счете, позволяет зна-, чительно повысить точность преобразован«я 20 входной вен«чины и обеспечить, например

1 точность регулирования эпектроавтоматик« в систел;.ах. Это позволяет в значительной степен«сократить расход материалов, химикатов и т. и., в частности в технологи- 2g ческом процессе химического и т, и, llpo изводства.

Фар му па изобретен«я

Усилительное устроиство, содержащее два

ОднОтак Гных магни Гных усилите11я мО ILHocTH, снабженные выходными въп1рямитепя м«, Обмотки управления которых соединены со входнъ1лf« вывОдами, рез«СГОры и диОды, О т и «ч а ю ш е е с я тем, что с целью с1гижеи«я нел«нейных искажений выходного сигнапа усилительного устройства,oH0 снабжено маломощным Однотактным магнитным усилителем с выходным выпрямителем, обмотки управпения всех усилителей через развязывавшие диоды подключены паралцепьно входным выво. дам устройства, выход дополнитепьного усилителя, шунтированный резистором, включен последовательно с облюткой управления одного из усилителей мощности, при этом выходы усилителей мощности, соединенные встречно †последователь, подключены к выходным выводам устройства, Источн«ки информации, принятые во внимание пр« эксперт 1зе:

1. Розенбпат М. К. Магнитные элементы автоматики «вычислительной техники .

М., "Наука», 1966. с, 376-444.

2. Авторское свидетельство СССР

N1 150133, кл. С 01 g 19/20, 1962.

3, Авторское свидетельство СССР

% Н 03 F 9/00. 1967.

Тираж 1066 Подписное

Государственного комитета Совета Министров СССГ по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1662/9

ЦНИИ ПИ

Филиал ППП "Патент" г. Ужгород, у.i. Про ктная, 4

Составитель С. Горбачева

Редактор Н. Арванцева Техред О, Андрейко Корректор С. Гарасиняк