Стабилизатор постоянного тока

Стабилизатор постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в прецизионных измерительных приборах. Цель изобретения - повышение коэффициента стабилизации, выходного сопротивления и^^Х. 53Ьрасширение динамического диапазона стабилизатора постоянного ток.а. Устройство содержит формирователь опорного напряжения, состоящий из рперационного усилителя 1, нелинейного (с опорным стабилитроном) и линейного (компенсирующего) делителей 3 и 4 напряжения, и формирователь выходного тока, состоящий из операционного усилителя 2 и измерительного резистора 6. Опорное, напряжение формируется как разность напряжений нелинейного и линейного делителей. Это позволяет скомпенсировать отклонение напряжения стабилитрона, связанное с изменением напряжения питания нелинейного делителя. Измерение полярности выходного тока осуществляется как изменением положения переключателей 7 и 8, так и изменением точек включения делителей 3 и 4. 2 ил.•^1^ё

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 03 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4770580/07 (22) 18.12.89 (46) 15.02.92. Бюл. hh 6 (71) Пензенский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт средств контроля электронной аппаратуры и изделий электронной техники (72) ОЛ. Новиков и А.И. Федонин (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 824170, кл. G 05 F 1/56, 1981.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1449974, кл. 6 05 F 1/56, 1987. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в прецизионных измерительных приборах. Цель изобретения — повышение коэффициента стабилизации, выходного сопротивления и

„„ „„1712944 А1 расширение динамического диапазона стабилизатора постоянного тока. Устройство содержит формирователь опорного напряжения, состоящий из рперационного усилителя 1, нелинейного (с опорным стабилитроном) и линейного (компенсирующего) делителей 3 и 4 напряжения, и формирователь выходного тока, состоящий из операционного усилителя 2 и измерительного резистора 6. Опорное. напряжение формируется как разность напряжений нелинейного и линейного делителей. Это позволяет скомпенсировать отклонение напряжения стабилитрона, связанное с изменением напряжения питания нелинейного делителя. Измерение полярности выходного тока осуществляется как изменением положения переключателей 7 и 8, так и изменением точек включения делителей 3 и4. 2 ил.

1712944

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в прецизионных измерительных приборах и устройствах.

Цель изобретения — повышение коэффициента стабилизации, выходного сопротивления и расширения.динамического диапазона.

На фиг.1 представлена принципиальная схема стабилизатора постоянного тока; на фиг.2 — электрические схемы линейного (а) и нелинейного(б) делителей напряжения.

Устройство содержит первый 1 и второй

2 операционные усилители, делители 3 и 4 напряжений, один из которых является линейным, а другой — нелинейным, входную шину 5 питания, измерительный резистор 6, первый 7 и второй 8 переключатели. Линейный делитель выполнен на резисторах 9 и

10. Крайние выводы резисторов 9 и 10 образуют первый и второй крайние выводы делителя, а объединенные выводы резисторов

9 и 10 образуют средний вывод делителя.

Нелинейный делитель напряжения состоит иэ токозадающего резистора 11 и опорного стабилитрона 12. Крайние выводы резистора 11 и стабилитрона 12 образуют первый и второй крайние выводы делителя, а объединенные выводы резистора 11 и стабилитрона 12 образуют средний вывод делителя.

Первые крайние выводы делителей 3 и

4 соединены с одной из разнополярных шин

5 питания усилителей 1 и 2, средние выводы делителей соединены с инвертирующим и неинвертирующими входами усилителя 1, вторые крайние выводы — с выходами усилителей 1 и 2 и размыкающими контактами переключателей 7 и 8, замыкающие контакты ксторых соединены с выходами усилителей 2 и 1 соответственно, переключающий контакт переключателя 7 соединен с инвертирующим входом усилителя 2, неинвертирующий вход которого соединен с выходной шиной для подключения заземленной нагрузки 13 и с первым выводом резистора 6, второй вывод которого соединен с переключающим контактом переключателя 8.

Усилитель 1 совместно с нелинейным и линейным (компенсирующим) делителями 3 и 4 напряжений образуют формирователь стабильного опорного напряжения, независимого от изменений напряжения питания делителей, которое выделяется между вторыми крайними выводами делителей 3 и 4.

Усилитель 2 совместно с резистором 6 образует формирователь выходного тока. В качестве опорного напряжения в формиро вателе тока используется напряжение, снимаемое с вторых крайних выводов делителей 3 и 4.

Значение выходного тока I»„, протекающего по цепи: общая шина, нагрузка 13, резистор 6, переключатель 8, выход усилителя 2, при выполнении делителя 3 линей5 ным, а делителя 4 нелинейным и при установке переключателей 7 и 8 в первое положение, как изображено на фиг.1, опре. деляется по формуле

U6U12 (10 вых=- — =

R6 6

55 где US, U6 012, U13 напряжения на шине 5, резисторе 6, стабилитроне 12 и нагрузке 13;

R6, R9, R1o, 8», г12 — сопротивления резисторов 6,9,10 и 11 и динамическое сопротивление источника ЭДС стабилитрона 12 соответственно.

Если выполняется условие-Rg ° г12 10" R11 О, т.е. Н9®10 R11/Г12 TO тОК )вых находится по формуле ! в ых - 012/R6.

Если переключатели 7 и 8 переведены во второе положение, то выходной ток протекает с выхода усилителя 1 через переключатель 8, резистор 6 и нагрузку и отличается от предыдущего значения лишь знаком, т.е. имеет, противоположное значение.

Изменить полярность выходного тока можно также путем взаимной замены линейного и нелинейного делителей 3 и 4.

Отсутствие в выражении выходного тока членов, содержащих сопротивление нагрузки и напряжение шины 5, свидетельствует о высоких значениях коэффициента стабилизации и выходного сопротивления стабилизатора.

Стабилизатор тока при изменении на- пряжения на шине 5 или сопротивления нагрузки работает, следующим образом.

Например, увеличение напряжения на шине 5 приводит к увеличению падений напряжений на делителях 3 и 4, тока через стабилитрон 12, падению напряжения на нем из-за наличия дифференциального сопротивления. Одновременно на такую же величину увеличивается. также напряжение на резисторе 10 линейного (компенсирующего) делителя. С помощью усилителя 1 эти приращения напряжений компенсируются, поскольку напряжение на резисторе 6 является разностью напряжений стабилитрона

12 и резистора 10. Это напряжение сравнивается с падением напряжения на резисторе 6 с помощью усилителя 2; который обеспечивает формирование заданного выходного тоха. Аналогичным образом происходит работа стабилизатора тока и при изменении сопротивления нагрузки. В результате выходной ток остается практиче1712944

Составитель B. Есин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Кравцова

4 .

Редактор М, Петрова

Заказ 536 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ски неизменным, поскольку он определяется стабильным опорным напряжением и сопротивлением резистора 6.

Таким образом, по сравнению с известным устройством данный стабилизатор . имеет более высокие коэффициент стабилизации, выходное сопротивление и широкий динамический диапазон изменения напряжения на нагрузке, Формула изобретения

Стабилизатор постоянного тока, содержащий первый и второй операционные усилители, линейный и нелинейный делители напряжений, имеющие первый и второй крайние и средний выводы, измерительный резистор. причем один из делителей напряжения подключен первым крайним выводом к входной шине питания, средним выводом — к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, вторым крайним выводом — к выходу второго операционного усилителя, а другой делитель напряжения подключен средним и вторым крайними выводами к инвертирующему входу и выходу первого операционного усилителя соответственно, измерительный резистор первым выводом соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя и с выходной шиной для подключения заземленной нагрузки, при этом нелинейный делитель напряжения выполнен„из опорного

5 стабилитрона, включенного между средним и вторым крайним выводами делителя напряжения, и токозадающего резистора, включенного между первым крайним и средним выводами делителя напряже10 ния, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации, выходного сопротивления и расширения динамического диапазона, в него введены два переключателя, причем первый переключа15 тель подключен замыкающим контактом к выходу второго операционного усилителя,, размыкающим контактом — к выходу первого операционного усилителя и к замыкающему контакту второго переключателя, 20 переключающим контактом -к инвертирующему входу. второго операционного усилителя, второй переключатель подключен размыкающим контактом к выходу второго операционного усилителя, переключающим

25 контактом — к второму выводу измерительного резистора, а первые крайние выводы линейного и нелинейного делителей напряжения объединены.