Стабилизатор постоянного тока

 

окая

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респуьлин (6I) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 16.06.76 (21) 2372743/24-07 с ирнсоединением заявки № (23) Приоритет—

Опубликовано 25.03.79.Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 28.03.7

Гкударптве«нмй «ан«тат

СССР пп делам изобретен«й и аткрмткй

16.

8. 8) (72) Авторы изобретения

В. П. Счеспавский, Ю. И. Грибанов, B. М. Панченко и М. В. Кривенков (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известны стабилизаторы постоянного тока (1), (2) .

Первое из известных устройств (1) содержит регулирующий и усилительный транзисторы, источник опорного напряжения, делитель напряжения на резисторах и конденсатор.

Второе из известных устройств (2), являющееся наиболее близким техническим решением к данному изобретению, содержит токозадающий орган с регулирующим элементом, соединенным с входными выводами, опорный элемент и орган сравнения, соединенный одним входом с опорным элементом, а другая — с токозадающим органом.

К недостаткам известных устройств относятся:

1) низкая точность стабилизации;

2) узкий диапазон рабочих температур, низкая надежность;

3) ограниченный диапазон значений величин стабилизируемых токов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путей повышения точности стабилизации, расширения диапазона стабилизируемых токов и расширения диапазона термостабильности.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного тока, содержащем токозадающий орган с регулирующим элементом, соединенным с входными выводами, опорный элемент и орган сравнения, соединенный одним входом с опорным эле-!

О ментом, а другим — с токозадающим органом, опорный элемент выполнен в виде постоянного магнита, в токозадающем органе последовательно с регулирующим элементом соединена обмотка дополнительно введенного электромагнита, а орган сравнения вы15 полнен в виде нуль-органа, фильтра второй гармоники, блока для управления и генератора переменного напряжения, причем один из выводов нуль-органа подключен к выходу по первой гармонике генератора переменного напряжения, а другой вывод — к фильтру второй гармоники, выход которого подключен к одному из входов блока для управления, к другому входу которого подключен выход по второй гармонике генерато653603

Формула изобретения

55 ра переменного напряжения, а выход блока для управления подключен к управляющему выводу регулирующего элемента.

На чертеже приведена функциональная блок-схема стабилизатора, где приняты следующие обозначения:

1 — постоянный магнит, 2 — магнитопровод, 3 — сердечник электромагнита, 4 — катушка электромагнита, 5 — внешняя нагрузка, 6 — нуль-орган, состоящий из сердечника и обмотки, 7 — генератор переменного напряжения с выходом первой и второй гармоник, 8 — фильтр второй гармоники, 9 — блок для управления, 10 — регулирующий элемент, 11 — входные выводы для подключения внешнего источника питания.

Один полюс постоянного магнита 1 через магнитопровод 2 связан с одним полюсом сердечника электромагнита 3, один вывод катушки 4 электромагнита выведен на первую клемму включения внешней нагрузки 5, а другой вывод связан с первым выходом регулирующего элемента 10, второй выход которого соединен со второй клеммой внешней нагрузки 5.

Вторые полюса постоянного магнита 1 и электромагнита 3 связаны между собой через сердечник нуль-органа 6.

Обмотка нуль-органа соединена одним концом с выходом первой гармоники генератора 7, а другим концом — со входом фильтра второй гармоники 8, выход которого в свою очередь связан с первым входом блока для управления 9.

Второй вход блока для управления 9 связан с выходом второй гармоники генератора 7. Выход блока для управления 9 подан на регулирующий элемент 10. С целью обеспечения высокой стабильности в стабилизаторе применен постоянный магнит с установившимися параметрами (остраненный) из сплавов с высокой коэрцитивной силой, имеющих высокую стабильность остаточного намагничивания при температурных воздействиях.

Для предотвращения размагничивания и установления точного значения величины стабилизируемого тока предусмотрен магнитный шунт постоянного магнита, сечение которого выбирается из условий компенсации температурной нестабильности индукции.

Магнитный шунт имеет возможность плавного перемещения.

Стабилизатор постоянного тока работает следующим образом.

При несоответствии величины стабилизируемого тока заданной, сердечник нуль-органа 6 пронизывается магнитным потоком (разность между величинами магнитных потоков постоянного магнита 1 и электромаг5

t0

Зо

40 нита 3. Это приводит к появлению ЭДС второй гармоники, которая выделяется фильтром второй гармоники 8 и подается на вход блока для управления 9. На второй вход блока для управ. пения 9 подается сигнал второй гармонической составляющей генератора 7. Усиленный и демодулированный сигнал с выхода блока для управления 9 подается на вход регулирующего элемента

10, который изменяет величину тока так, чтобы величина магнитного потока или напряженности, индуцируемого электромагнитом 3, сравнялась с величиной магнитного потока постоянного магнита 1. При этом магнитный поток (разность) через магнитопровод нуль-органа 6 и наводимая в обмотке нуль-органа 6 амплитуда второй гармонической составляющей напряжения стремятся к нулю.

Расширение диапазона стабилизируемых токов осуществляются электромагнитом 3 путем изменения числа витков обмотки и сечения провода, так как величина магнитного потока электромагнита 3 определяется числом ампер-витков обмотки.

С целью еще большего уменьшения температурной нестабильности постоянного магнита 1,,его сечение и сечение его магнитопровода выбираются большими, чем сечение магнитопровода магнитного нуль-органа б.

В результате за счет малого магнитного сопротивления постоянного магнита 1 и его магнитопровода достигается высокая чувствительность нуль-органа 6.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор постоянного тока, являясь универсальным по диапазону значений стабилизируемых токов и по условиям эксплуатации (высокая температурная стабильность), обеспечивает и высокую точность.

Широкое использование стабилизатора тока в народном хозяйстве может дать значительный экономический эффект, который может быть получен за счет сокращения простоя дорогостоящего оборудования и обеспечения возможности его размещения непосредственно у регулируемого объекта, что повлечет сокращение длины кабельных трасс.

Стабилизатор постоянного тока, содержащий токозадающий орган с регулирующим элементом, соединенным с входными выводами, опорный элемент и орган сравнения, соединенный одним входом с опорным элементом, а другим — с токозадающим органом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем повышения точности стабилизации, расширения диапазона стабилизируемых токов и расширения диапазона термостабильности, опорный элемент выполнен в виде постоянно653603

Составитель С. Чернышева

Редактор Д. Мепуришвили Техред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко

Заказ 1289/35 Тираж 1014 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мс .ква, 5К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го магнита, в токозадающем органе последовательно с регулирующим элементом соединена обмотка дополнительно введенного электромагнита, а орган сравнения выполнен в виде нуль-органа, фильтра второй гармоники, блока для управления и генератора переменного напряжения, причем один из выводов нуль-органа подключен к выходу по первой гармонике генератора переменного напряжения, а другой вывод — к фильтру второи гармоники, выход которого под10 ключен к одному из входов блока для управления, к другому входу которого подключен выход по второй гармонике генератора переменного напряжения, а выход блока для управления подключен к управляющему выводу регулирующего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 463955, кл. G 05 F 1!56, 1973.

2. Микроэлектроника. Под ред. Весенкова А. А. — М., «Советское радио», вып. 6, 1973, с. 195.