Стабилизатор переменного тока

 

(72) Авторы изобретения

Ю. А. Туфлин и А. И. Добрецов (7!) Заявитель

Институт физики твердого тела АН СССР (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известен стабилизатор переменного тока, содержащий усилитель мощности с регулирующим органом на входе и цепь обратной связи, состоящую из трансформатора тока, выпрямителя с фильтром, органа сравнения в виде дифференциального усилителя, задатчика и управляюшего элемента (1) .

Недостатком этого стабилизатора является

его сложность.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является стабилизатор переменного тока, содержаший операционный усилитель, первый вход которого через первый резистор соединен с входным выводом, второй вход через второй резистор — с общей клеммой, а выход соединен со входом усилителя мошности, выход которого через третий резистор соединен с первым входом операционного усилителя, через четвертый резистор — со вторым входом операционного усилителя и подключен ко входу измерительного элемента, выход которого соединен с одной из клемм для подключения нагрузки, при этом другая клемма для подключения нагрузки соединена с обшей шиной.

Повышение выходного напряжения стабилизатора до 50 В и выше (при использовании высоковольтного усилителя мошности) приведет к выходу из строя интегрального операционного усилителя (ОУ), так как часть выходного напряжения, поступая на дифференциальный

10 вход ОУ по цепям обратной связи (ОС) превысит максимально допустимое синфазное напряжение интегрального ОУ, которое составляет единицы вольт. Путем уменьшения глубины ОС можно обеспечить работу стабилизатора при

15 повышенном выходном напряжении, но при этом коэффициент стабилизации значительно уменьшается (в 10 — 15 раз при увеличении выходного напряжения до 200 В) (), Йелью изобретения является увеличение коЮ эффиииента стабилизации в области повьппенных выходных напряжений. цель достигается тем, что в предлагаемом стабилизаторе переменного тока измерительный

697986

ИИПИ Заказ 6928/34 аж 1015 Подписное элемент выполнен в виде трансформатора тока, причем первичная обмотка этого трансформато. ра подключена своими выводами соответственно ко входу и выходу измерительного элемента, а выводы вторичной обмотки соединены с соответствующими входами операционного усилителя.

Стабилизатор переменного тока содержит. интегральный, операционный усилитель 1, на первый вход которого через резистор 2 подается 10 входной сигнал 0вх, а выход подключен ко входу усилителя мощности 3. С выхода усилителя мощности заведены отрицательная через резистор 4 и положительная через резистор 5 обратные связи (ООС и ПОС соответственно). 15

Резисторы 2 и 6 совместно с резисторами 4 . и 5.определяют глубину ООС и ПОС, обеспечивая напряжение задания на дифференциальном входе операционного усилителя. Между выходом усилителя мощности и сопротивлением на- 20 грузки 7 включена первичная обмотка трансформатора тока 8. Выходы вторичной обмотки подключены к дифференциальному входу операционного усилителя, образуя ООС по току.

При увеличении (уменьшении) тока через нагрузку вследствие уменьшения (увеличения) ее сопротивления увеличивается (уменьшается) напряжение на вторичной обмотке трансформатора 8. Соответственно увеличивается (уменьшается) напряжение ООС, приложенное к дифференциальному входу операционного усилителя, что приводит к снижению (повышению) выходного напряжения стабилизатора тока до уровня, обеспечивающего прежний ток через нагрузку.

Зля работы стабилизатора в области повышенных напряжений необходимо выбрать от 4 " 5 ношения,— — —,исходя из допустимого син % % фазного напряжения конкретного типа операционного усилителя. Коэффициент стабилизации по току при этом не изменится, так как обратная связь по току осуществляется через трансформатор 8.

Предлагаемый стабилизатор обеспечивает более чем на порядок высокий коэффициент стабилизации по току в области повышенных (50 В и выше) выходных напряжений по сравнению с известными стабилизаторами на интегральных операционных усилителях, что существенно расширяет сферу применения такого стабилизатора в электронной технике. В частности, предлагаемый стабилизатор позволяет ав.томатизировать научный эксперимент в области магнитных измерений;

Формула изобретения

Стабилизатор переменного тока, содержащий операционный усилитель, первый вход которого через первый резистор соединен с входным выводом, второй вход через второй резистор— с общей клеммой, а выход соединен со входом усилителя мощности, выход которого через третий резистор соединен с первым входом операционного усилителя, через четвертый резистор — со вторым входом операционного усилителя и подключен ко входу измерительного элемента, выход которого соединен с одной из клемм для подключения нагрузки, при этом другая клемма для подключения нагрузки соединена с общей шиной, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения коэффициента стабилизации в области повышенных выходных напряжений, измерительный элемент выполнен в виде трансформатора тока, причем первичная обмотка этого трансформатора подключена своими выводами соответственно ко входу и выходу измерительного элемента, а выводы вторичной обмотки соединены с соответствующими входами операционного усилигеля.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 457980, кл. G 05 F 1/44, 1975.

2. Патент США N 3564444, кл. 330 — 69, 1971.

Филиал ППП Патент". г, Ужгород, ул. Пр<и.ктнал, 4