Электронный ключ постоянного тока со стабилизацией коэффициента передачи

Электронный ключ постоянного тока со стабилизацией коэффициента передачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭЛЕКТРОННЫЙ КЛЮЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ, содержащий полупроводниковый переключающий элемент, первый .силовой вьтод которого через нагрузку соединен с шиной первого источника питания, усилитель мощности , управляющий вход которого соединен с выходом операционного усилителя , силовой вход усилителя мощнос«СЕсот , ти соединен через коммутационный элемент с шиной второго источника питания, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения КПД и точности коэффициента передачи, операционный усилитель выполнен в виде магнитопровода с зазором, на который намотаны две обмотки, а в зазоре установлен преобразователь индукции магнитного поля в электрическую величину, причем начальный вывод первой обмотки соединен с управляющим вьшодом полупроводникового переключающего элемента, второй силовой б вывод которого соединен с начальным выводом второй обмотки, конеч (Л ный вывод которой соединен с общей шиной, конечный вывод первой обмотки соединен с выходом усилителя мощности , при этом выход преобразователя магнитного поля в электрическую величину подключен к выходу onfpaционного усилителя.

СОЮЭ СО8ЕТСНИХ

СОЩЕЛИСтИЧКСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) () )) (sl)4 Н 03 К 17/73

НЫЙ (21 ) 3747184/24-21 (22) 30.05.84 (46) 15.11.85. Бюл. 1(42 (72) P.Н.Чуксеев, Г.Л.Огнев и .Н.Н. Царьков (53 ) 621. 382 (088. 8) (56) Электронная техника в автоматике. Вып. 19. Сборник статей под ред, Конева Ю.И., с. 24.

Машуков Е.В. Транзисторные устройства коммутации и защиты цепей постоянного тока. M.: Сов. радио, 1977. (54) (57 ) ЭЛЕКТРОННЫЙ КЛЮЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ, содержащий полупроводниковый переключающий элемент, первый .силовой вывод которого через нагрузку соединен с шиной первого источника питания, усилитель мощности, управляющий вход которого соединен с выходом операционного усилителя, силовой вход усилителя мощности соединен через коммутационный элемент с шиной второго источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и точности коэффициента передачи, операционный усилитель выполнен в виде магнитопровода с зазором, на который намотаны две обмотки, а в зазоре установлен преобразователь индукции магнитного поля в электрическую величину, причем начальный вывод первой обмотки соединен с управляющим выводом полупроводникового переключающего элемента, второй силовой вывод которого соединен с начальным выводом второй обмотки, конечный вывод которой соединен с общей шиной, конечный вывод первой обмотки соединен с выходом усилителя мощности, при этом выход преобразователя магнитного поля в электрическую величину подключен к выходу операционного усилителя.

1192137

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах коммутации цепей постоянного тока, преимущественно при переменной нагрузке. 5

Целью изобретения является повьппение КПД и точности коэффициента передачи.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит полупроводниковый переключающий элемент 1, например транзистор, усилитель мощносности 2, операционный усилитель 3 вы-1> полненный в виде магнитопровода 4 с зазором, на котором намотаны две обмотки 5 и 6, отношение числа витков обмотки 5 к числу витков обмотки 6 определяет коэффициент передачи устройства в режиме насыщения. В зазоре магнитопровода установлен преобразователь 7 индукции магнитного поля в электрическую величину, например преобразователь Холла. Усилитель мощности 2 может быть выполнен в виде эмиттерного повторителя на транзисторе 8, резисторах 9-11.

Усилитель мощности 2 и преобразователь 7 индукции магнитного поля в 30 электрическую величину подключены к шине одного источника питания

l2 через коммутационный элемент 13.

Нагрузка 14 включена между шиной др гого источника питания 15 и коллектором полупроводникового переключающего элемента 1, а его эмиттер через обмотку 6, включенную встречно с обмоткой 5, соединен с общей шиной источников питания 12 и 15 (вто!0 рого и первого) и общим проводом усилителя мощности 2 и преобразователя 7 индукции магнитного поля в электрическую величину.

Выход преобразователя индукции 15 магнитного поля в электрическую величину соединен с входом усилителя мощности 2. Выход усилителя мощности через обмотку 5 соединен с управляющим выводсч полупроводниково" 50 го переключающего элемента 1.

В исходном состоянии коммутационный элемент !3 разомкнут и транзисторы заперты. При замыкании коммутационного элемента 13 приоткрывается транзистор 8 усилителя мощности

2 и в цели управления переключающего элемента 1 течет ток, который вызывает ток в нагрузке 14, при этом полупроводниковый переключающий элемент находится в линейном режиме, где он обладает большим усилением по току, чем в области насыщения, и магнитный поток от обмотки 6 превьппает магнитный поток от обмотки 5. Разностный сигнал преобразуется преобразователем 7 и еще больше увеличивает ток управления силовым полупроводниковым переключающим элементом 1, вводя его в насыщение, где падает коэффициент передачи по току, пока не достигнет заданного.

Коэффициент передачи ло току равен с I6

В установившемся режиме у прототипа выполняются условия

IcRe I6R6 0» K 16 где К вЂ” коэффициент передачи ло

t1 току;

I — ток в силовой цепи полупроводс никового ключа;

I — ток в цепи управления полу" проводникового ключа;

Р— сопротивление датчика тока в

1 в цепи управления полупроводникового ключа ;

R — сопротивление датчика тока

С в силовой цели полулроводникового ключа.

В предлагаемом устройстве

Iñус + т6ИВ 0» К N6lыс где M6 — число витков базовой обмотки 5: — число витков силовой обмотс ки 6.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет исключения Б „ и Вс, в которых имеет место технологический разброс, точность стабилизации выше, а исключение тепловых потерь на 1, и R6 повышает КПД устройства.! 192!37

Составитель А.Багян

Редактор Т.Парфенова Техред П ° Вашишина Корректор Е.Рошко

Заказ 7!73/57 Тираж 87! Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П1ГП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4