Регулируемый источник постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистическиз

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТВЛЬСТВУ о1>888095 (61) Дополнительное к ает. сеид-ву— (я)м. к„.з (22) Заявлено 261079 (21) 2831150/24-07

С 05 F 1/58 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 071281. Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 07.1281 (- З) MK 621. 316. .72?.1(088.8) (72) Автор изобретения

Б.И.Чемериссв

Опытное конструкторско-технологическое бюро

Института металлофиэики AH Украинской ССР. (71) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания узлов измерительной и; физи=--:. ческой аппаратуры.

Известен стабилизатор постоянного тока, содержащий регулирующий орган источник опорного напряжения, усилитель обратной связи и эталонное .сопротивление в токовой цепи, сигнал с которого поступает на вход усилителя обратной связи (1).

Стабилизатор обеспечивает насколько фиксированных значений тока в це пи нагрузки. Недостатком его является то, что он обеспечивает ток в нагрузке только одной полярности и в нем отсутствует плавная регулировка тока.

Известен стабилизатор постоянного тока, в котором последовательно.со 2О стабилитроном опорного источника включен эмиттерно-коллекторный пере". ход транзистора, база которого через резистивный делитель соединена

:с нагруэочными резисторами. Регулиров-25 ка осуществляется изменением измерительного сопротивления (21.

Недостатком приведенного стабнли затора тока является то,. что ток в нагрузке не меняет своего направления.30

Известен стабилизатор постоянного тока,у которого эталонный датчик то ка вйполнен из двух последовательно соединенных резисторов, один из которых включен в цепь коллектор-эмиттер силового транзистора, а другой — в цепь эмнттер-коллектор транзистора токостабилизирующего двухполюсника p3).

Наиболее близкНМ техническим решением к данному изобретению является регулируемый источник постоянно" го тока, содержащий две разнополярные регулирующие ветви, выходные цепи которых подключены к общей нагрузке, а входные - к выходу операционного усилителя, и источник опорного напряжения, подключенный к нейн» вертирующему .входу операционного усилителя (4 j. ..Недостатком данного технического решення является то, что при регули-. ровке ток в нагрузКе не меняет своего направления. Кроме того, при отклю чении нагрузки возрастает напряжение на входе стабилизатора, что может привести к выходу из строя отдельных элементов стабилизатора и нагрузки.

Цель изобретения — расширение фуНк. циональных возможностей путем обеспечения автоматического управления и

888095 повышения надежности путем обеспечения эациты регулируемого источника от перенапряжений на выходе.

В источник постоянного тока введен также генератор напряжения, выход которого через введенный первый резистор соединен с упомянутым неинвертирующим входом операционного усилителя, кроме того, в него введен оптрон, светоиэлучатель которого через введенный второй резистор подключен параллельно нагрузке, а фотоприемник одним выводом соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а другим подключен с точке обьединения светоизлучателя с нагрузкой. 15

На чертеже приведена принципиальная схема регулируемого источника постоянного тока.

Источник постоянного тока содержит регулирующую ветвь 1, подключен- щ ную к зажиму 2 и состоящую из регулирующего элемента 3, источника 4 опорного напряжения, подключенного одним выводом к обц|ей шине 5, усилительного каскада 6, дополнительной регулирующей ветви 7, подключенной входным выводом к зажиму 8, выходной вывод которой совместно с входным выводом ветви 1 подключены к зажиму 9 нагрузки 10, Базы усилительных каскадов 6 обеих ветвей подключены к выходу операционного усилителя 11, инвертирующий вход которого через резистор 12 подключен к зажиму 13 и резистивному датчику 14; неинвертирующий вход усилителя 11 подключен к З5 потенциометру 15, крайние выводы которого подключены к источникам 4 опорного напряжения противоположных вет вей. Выход генератора напряжения 16 подключен к зажиму 13 и средней точке потенциометра 15.

Питание операционного усилителя

11 и источника 4 опорного напряжения осуществляется от стабилизаторов напряжения 17. Параллельно нагрузке

10 подключен светоизлучатель 18 и фотоприемник 19 оптрона 20, подключенного одним выводом к инвертирующему входу усилителя 11, а другим — к выходному зажиму 9.

Источник постоянного тока работает следующим образом.

Сигнал рассогласования поступает с резистора 14 на вход операционного усилителя 11 и с его выхода на базы транзисторов 6 противоположных вет- 55 вВй- 1,7. Потенциометром 15 осуществляется плавная регулировка тока в цепи нагрузки 10, начиная от максимального значения тока одной полярности с переходом через нулевое зна- щ чение тока до максимального значения тока противоположной полярности.

Соответственно, в зависимости от полярности сигнала, поступающего с выхода операционного усилителя 11, д работает одна регулирующая ветвь источника (регулирующий элемент 3 противоположной ветви при этом заперт) .

При нулевом значении сигнала, подаваемом на инвертирующий вход усилителя 11, заперты регулирующие элементы 3 обеих ветвей, и ток в нагрузке

10 не протекает. При необходимости автоматического изменения тока в нагрузке 10 с определенной скоростью и по определенному режиму изменениг. к входным зажимам операционного усилителя 11 подключается генератор

16. - При увеличении напряжения на выходе источника более допустимого уровня (при отключении нагрузки) возрастает яркость свечения светоизлучателя

18 оптрона 20, что приводит к уменьшению сопротивления фотоприемника 19, Источник переходит в режим стабилизации напряжения и управляется сигналом, поступающим с выходного усилителя на элементах 12,19.

Приведенный регулируемый источник постоянного тока может быть эффективно использован в измерительной и физической аппаратуре, когда в нагрузке наблюдается явление гистерезиса и после каждого включения, перед повторением или последующей операцией необходимо для устранения намагничивания изменить направление тока в нагрузке. При этом источник защищен от перенапряжений на выходе.

Формула изобретения

1. Регулируемый источник постоянного тока, содержащий две разнополярные регулирующие ветви, выходные цепи которых подключены в общей нагрузке, а входные — к выходу операционного усилителя, и источник опорного напряжения, подключенный к неинвертирующему входу операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения автоматического управления, в него введен генератор напряжения, выход которого через введенный первый резистор соединен с упомянутым неинвертирующим входом операционного усилителя.

2. Источник по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты от перенапряжения на выходе, в него введен оптрон, светоиэлучатель которого через введенный второй резистор подключен параллельно нагрузке

У а фотоприемник одним выводом сбединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а другим — подключен к точке соединения светоизлучателя с нагрузкой.

888095

Составитель С.Ситко

Редактор Т.Кузнецова Техред Т.Маточка Корректор Н.Швыдкая

Заказ 10724/13 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карпов В.И. Полупроводниковые компенсационные стабилизаторы напряжения и тока. M.,"Ýíåðãèÿ", 1967, с. 157, рис. 88.

2. Авторское

Р 303697, кл. G

3. Авторское

N- 498613 K G

4. Авторское по заявке Р 280 кл. G 05 F 1/56 свидетельство СCCP

05 F 1/58, 1968. свидетельство СССР

05 F 1/56, 197 1. свидетельсво СССР

2680/07, 25.07.79.