Программируемый стабилизатор постоянного напряжения

Программируемый стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий включенный в силовую шину регулирукяций элемент, делитель выходного напряжения, состоящий яз высоковольтного плеча на постоянном резисторе и низковольтного плеча на А параллельно соединенных цепях, (N-1) из которых состоит из последовательно соединенных постоянного резистора и коммутируемого ключа, а М -я - из постоянного резистора, усилитель сигнала ошибки, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента, а одним из входов - с выходом делителя выходного напряжения, и источник опорного напряжения,причем входной зажим делителя выходного напряжения со стороны высоковольт§ ного плеча подключен к выходному выводу, отличающийся (Л тем, что, с целью повьшения точности с стабилизации, в него введен узел компенсации ошибки, включенный в цепь между вторым входом усилителя сигнала ошибки и общей шиной. 0)

СОЮЗ С(:ЕЕТСНИХ

ОЛ

РЕСПУБЛИН ((9) ()1) у()4 С 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (И)ЯЗВА

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДГГЕЛЬСТВУ

Щь г Ух() Д А (21) 3630485/24-07 (22) 02.09.83 (46) 07.08.85. Бюл. Ф 29 (72) Е.Л. Кантор, В.В. Ланцов и В.Г. Морозов (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник" (53) 621.316.722. 1(088.8) (56) Розенблат М.Г. и Михайлов Г.Х.

Источники калиброванных напряжений постоянного тока. — М.: Энергия, 1976, с. 156, рис. 5-2.

Высокоэффективные источники и системы вторичного электропитания

РЭА. - М.: Энергия, 1983, с. 101, рис. 1. (54) (57) 1. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий включенный в силовую шину регулирующий элемент, делитель выход- ного напряжения, состоящий нз высоковольтного плеча на постоянном резис-. торе и низковольтного плеча на h( параллельно соединенных цепях, ()(-1) из которых состоит из последовательно соединенных постоянного резистора и коммутируемого ключа, а И -я — из постоянного резистора, усилитель сигнала ошибки, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента, а одним из входов — с выходом делителя выходного напряжения, и источник опорного напряжения,причем входной зажим делителя выходного напряжения со стороны высоковольт-. ного плеча подключен к выходному Е выводу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в него введен узел ком.пенсации ошибки, включенный в цепь

\ между вторым входом усилителя сигнала ошибки и общей шиной.

1171767 жения со стороны низковольтного плеча.

3. Стабилизатор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что источник опорного напряжения включен между входным зажимом делителя выходного напряжения со стороны низковольтного плеча и общей шиной, а узел компенсации ошибки выполнен в виде па1раллельно соединенных цепей, аналогичных цепям низковольтного плеча делителя выходного напряжения.

2. Стабилизатор по и, 1, о т л ич а ю шийся тем, что указанная цепь между вторым входом усилителя сигнала ошибки и общей шиной состоит из псследовательно соединенных источника опорного напряжения и узла компенсации ошибки, выполненного в виде источника напряжения, причем точка соединения источника опорного напряжения с узлом компенсации ошибки подключена к входному зажиму делителя выходного напряСтабилизатор (фиг.2) содержит регулирующий элемент 1, включенный в силовую шину, делитель 2 выходного напряжения, состоящий иэ высоковольтного плеча 3 на постоянном резисторе и низковольтного плеча на N параллельно соединенных цепях, N-1 из которых состоят из последовательно соединенного постоянного резистора

4.1 — 4.(М-1) и коммутируемого ключа 5.1 — 5.(N-1), à N-я — из постоян-, ного резистора 4.N, усилитель 6 сигнала ошибки, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента 1, а одним из входов — с выходом делителя 2 выходного напряжения, источник 7 опорного напряжения, включенный между входным зажимом делителя выходного напряжения со стороны низковольтного плеча и общей шиной, узел 8 компенсации ошибки, выполненный в виде параллельных цепей, N-1 из которых состоят из постоянного резистора 9.1 — 9.(N-1) и коммутируемого ключа 10.1 — 10.(N-1), а N-я — из постоянного резистора 9.N.

Все ключи управляются программиуующей информацией.

Стабилизатор работает следующим образом.

В соответствии с управляющей информацией ключи 5.1 — 5.(N-1) коммутируют резисторы 4.1 — 4.(N-1) низковольтного плеча, что приводит к установке заданного значения коэффициента деления делителя 2 выходного напряжения. Сигнал разности между

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для средств научного эксперимента, измерительной техники, автоматизированных систем управления.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации программируемого стабилизатора постоянного напряжения.

Па фиг. 1 и 2 представлены функ10 циональные схемы стабилизатора с разным подключением источника опорного напряжения °

Стабилизатор (фиг.1) содержит регулирующий элемент 1, включенный в силовую шину, делитель 2 выходного !

5 напряжения, состоящий из высоковольтного плеча 3 на постоянном резисторе и низковольтного плеча на N параллельно соединенных цепях, N-1 из которых состоят из последовательно соединенного постоянного резистора 4.1

4.(N-1) и коммутируемого ключа 5.1

r.(N 1), à N ÿ †.из постоянного резистора 4.N, усилитель 6 сигнала

25 ошибки, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента

1, а одним из входов — с выходом делителя выходного напряжения, источник 7 опорного напряжения, узел 8 компенсации ошибки, выполненный в виде источника напряжения, включенного в цепь между вторым входом усилите. ля и нулевой шиной. Точка соединения источника 7 опорного напряжения с узлом 8 компенсации подключена к зажи- 35 му делителя. выходного напряжения со стороны низковольтного плеча. з 1171 опорным напряжением источника 7 и напряжением обратной связи, снимаемым с делителя 2, усиливается в усилителе 6 ошибки (фиг.1). В результате под действием регулирующего эле- S мента 1 выходное .напряжение Vd внх стабилизатора устанавливается пример но равным заданному значению. Выходное напряжение узла 8 компенсации ошибки создается дополнительным источником напряжения и складывается с выходным напряжением Uвь,„ стабилизатора.

Входной ток усилителя i „, проходя через делитель выходного напряжения, вызывает на входе усилителя 6 напрякение ошибки U, которое равно U

Вх 14ос ° где R;> К ИК; R» Rq -4,м - сопро" тивления высоковольтного 3 и низковольтного плеч.

На выходе стабилизатора при этом . возникает погрешность вх 4ос.р вх,Н (10) поэтому (3) 3S. (5) 4О

Для компенсации напряжения

4» +0,5 в, К; одновРеменно с изменением К; ссосуществляется такое ае изменение сопротивления балансирующей цепи, что достигается резистора- ми 9.1 — 9.(N-1), коммутируемыми клю3ф чами 10е1 — 10е(N-1)е При этОм осу ществляется непрерывное поддераание равенства т.е. gU, (dR 4 ) ** 0

5Л-ф(м-t) ц»вл-юь! 4вс ювх авх (3)

SS

I что обеспечивает компенсацию напряжения ошибки на входе усилителя и иа выходе стабилизатора, т.е.

d Ugy y (dR j *oc) U (R +К вык-аК4ос = вхКз

ЬП т.е. относительная погрешность вьп (ЬК4рс ) = iв КзIUâ,í „„(4) компенсация Ь Us„ (a R; 4 ) осуществляется дополнительньв» источником 8, который дает напряжение

Напряжение Бх вычитается из Бвь, выл что обеспечивает компенсацию, так как при этом

dUBlgy (Ь 1лос ) . вх 3 ЭЪ Ъ

0 (6) В отсутствие узла 8 компенсации (фиг.2) и постоянного резистора 9.N, сопротивление которого при этом равно бесконечности, входной ток усилителя 6 вызывает напряжение ошибки

%, при этом погрешность на выходе стабилизатора составляет

767 4

Подставив равенство (1) в равен-. ство (7), получаем

Пвыи (Ri A,oñ ) вх Ri c R1 R». -» н (8) Учитывая действие резистора 9.N, принимаем его равньв»

"OM "j 4oC.Cp dk 28)ry (9) где 11 в„, 12 в„- токи входов усилите- ля, подключенных к делителю 2 и резистору Г z соответственно.

При этом, если К; . К где

1 4ос,4ос.ср>

R, 4 p — среднее значение и

К. дос.су (Rjyoc150j К рс. olttl) 2 то напряжение ошибки на первом входе усилителя 0 = х „ R; . компенсируется напряжением i2I R 1 на втором входе усилителя, так как из равенства (9) вытекает, что

Однако в процессе программирования R * отклоняется от К;4, что

1МС.ef приводит к возникновению погрешности, которая с учетом равенств (8) и (10) имеет вид в В (dRi 40с ) где 4 К Ас Отклонение К;Ак от К АО в

14ос.св в процессе программирования.

Соответственно, относительная погрешность П ви х (в К 40с ) в Ь Rjpoc R> К».1.».в 1вх (12) 1171767

Составитель С. Ситко

Редактор Н. Бобкова Техред О.Ващишина Корректор М. Пожо

Заказ 4862/40 Тираж 863 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемые схемы имеют существенно (на десятые доли 7, что для прецизионных стабилизаторов имеет весьма большое значение) более высокую точность,чем известная схема,чтодостигается благодарявведению новых элементов и образованию между нимисоответствующих связей.