Многоканальный источник стабилизированных напряжений
Патент 553604
Авторы
Классы МПК
Многоканальный источник стабилизированных напряжений
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик (и) 553604 (51) М. Кл. 605 F 1/56 Ф
Государственный комитет
Соввта Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316.722.1(088,8) (72) Авторы изобретения
Э. Я. Скегин и Л. Г. Ходаков (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК СТАБИЛИЗИРОВАННЫХ
НАПРЯЖЕНИЙ
15
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи.
Известны многоканальные источники стабилизированных напряжений, содержащие в каждом канале элементы для стабилизации напряжения (1), (2) .
Наиболее близким к изобретению по техничес-. кой сущности и достигаемому результату к изобретению является многоканальный источник стабилизированных напряжений, содержащий общие сравнивающий элемент, источник опорного напряжения, ключевой элемент, первый и второй коммутаторы и времяраспределительный орган, а в каждом канале стабилизатор напряжения с усилителем постоян-ного тока, источник опорного напряжения на управляемом накопительном элементе и масштабный делитель напряжения, причем источник опорного напряжения каждого из каналов стабилизации выходом подключен к стабилизатору напряжения своего канала, входом через первый коммутатор — к ключевому элементу, а к одному из входов сравнивающего элемента через второй коммутатор и масштабные делители напряжения подключены соответствующие выходы стабилизаторовнапряжеЯ
,ния, при этом управляющие входы коммутаторов подключены к выходу времяраспределительного органа (3) .
Недостатком известных устройств является низкая точность, обусловленная зависимостью выходных напояжений стабилизаторов напряжения от смещения и дрейфа нулевого уровня сравнивающего элемента, а также зависящая от точности общего источника опорного напряжения.
Цель изобретения — повышение точности стабилизации устройства.
Эта цель достигается тем, что в известном многоканальном источнике стабилизированных напряжений, содержащем общие сравнивающий элемент, источник опорного напряжения, ключевой элемент, первый и второй коммутаторы и времяраспределительный орган, а в каждом канале— стабилизатор напряжения с усилителем постоянного тока, источник опорного напряжения на управляемом накопительном элементе, и масштабный делитель напряжения, причем источник опорного напряжения каждого из каналов стабилизации выходом подключен к стабилизатору напряжения своего канала, входом через первый коммутатор — к ключе 553604
4 мента 12 возникает сигнал рассогласования между напряжением источника опорного напряжения 13 и напряжением на выходе дополнительного управляемого накопительного элемента 17. Знак управления выбран таким образом, что образуется контур в виде релейной следящей системы.
Ав околебаеельльм,режим в релеюеой следящей сис ме возникает при ра;енстве . Uon = О нэ}+ Ь (g} где Uo„— напряжение общего источника опор. ного напряжения 13;
Онэ -, напряжение, на выходе дополнитель. ного управляемого накопительного элемента 17;
D=Ul -Ц вЂ” напряжение смещения и дрей1а фа нулевого у ровня сравнивающего элемента 12;
О, — напряжение на первом входе элемента 12;
U2 — Напряжение на втором входе элемента 12;
Реальное напряжение на выходе дополнительного управляемого накопительного элемента Онэ
8с вому элементу, а к одному из входов сравнивающего элемента через второй коммутатор и масштабные делители напряжения подключены соответствующие выходы стабилизаторов напряжения, при этом управляющие входы коммутаторов подклточены к выходу времяраспределительного органа, в источник введены третий коммутатор с двумя входами и дополнительный управляемый накопительный элемент, причем первый и второй входы третьего коммутатора соединены соответственно с прямым и инверснь1м выходами сравнивающего элемента, выход третьего коммутатора соединен со входом ключевого элемента, а управляющий вход третьего коммутатора подключен к выходу времяраспределительного органа, при этом вход дополнительного управляемого накопительного элемента соединен с дополнительным входом первого ком-! мутатора, выход — со вторым входом общего сравнивающего элемента, а выход общего источника опорного напряжения соединен с дополнительным входом второго коммутатора.
Структурная схема многоканального источника стабилизированных напряжений представлена на чертеже.
Источник содержит стабилизаторы напряжения (по числу каналов, например трех) 1,2, 3, на входе которых включены в качестве источников опорных нат, ря>кепчй управляемые накопительные элементы
4, 5, 6. Входы управляемых накопительных элементов подключены ко входам первого коммутатора 7, а выходы стабилизаторов через соответствующие масштабные делители напряжения 8, 9, 10 подключены ко входам второго коммутатора 11. Выход второго коммутатора 11 подключен к первому входу общего сравнивающего элемента 12. Устройство также содержит общие источник опорного напряжения 13, ключевой элемент 14 и времяраспределительный орган 15, при этом вход ключевого элемента 14 соединен с выходом третьего коммутатора 16, первый и второй входы которого соединены соответственно с прямым и инверсным выходами общего сравнивающего элемента 12. Второй вход сравнивающего элемента 12 соединен с выходом дополнительного управляемого накопительного элемента 17, вход которого соединен с дополнительным входом первого коммутатора 7, Обший источник опорного напряжения 13 подключен к дополнительному входу второго коммутатора 11. Все коммутаторы подключены к времяраспределительному органу 15.
Многоканальный источник стабилизированных напряжений работает следующим образом. Коммутаторы 7, 11 синхронно подключают на время т к первому входу сравнивающего элемента 12 выход общего источника опорного напряжения 13 и вход дополнительного управляемого накопительного элемента 17 к выходу ключевого элемента 14. При этом третий коммутатор 16 подключает инверсный выход сравнивающего элемента 12 ко входу ключевого элемента 14. На выходе сравнивающего элебудет равно
Ойэеж0о и-Ь+Ь, (? } где Ь вЂ” ошиока релейной следящей системы, вследствие наличия автоколебательного режима.
Выбором соответствующего быстродействия сравнивающего элемента и постоянной времени дополнительного накопительного элемента можно добиться того, что Ь«Ь,т.е. свести ее к минимальI ной величине.
Напряжение О э запоминается на дополнительном управляемом накопительном элементе 17 и используется в качестве общего источника опорного напряжения при управлении стабилизаторами напряжений каналовЧерез время т коммутаторы 7, 11 переключаются и подключают к первому входу сравнивающего элемента 12 и к выходу ключевого элемента 14 соответственно выход стабилизатора напряжения одного из каналов и вход его накопительного элемента.
При этом коммутатор 16 подключает прямой выход элемента 12 ко входу ключевогс элемента 14.
На выходе сравнивающего элемента 12 образуется сигнал рассогласования между напряжением дополнительного накопительного элемента днэ и напряжением стабилизатора канала, поступающий на первый вход элемента 12 через коммутатор 11.
Элемент 12 через коммутатор 16, ключевой элемент 14 и коммутатор 7 воздействует на соответ. ствуюший накопительный элемент стабилизатора, Знак управления выбран таким образом, что образуется конгур релейной следящей системы (для этого коммутатор 16 и подключает ключевой элемент 14 к прямому выходу элемента 12) .
Автоколебательный режим в релейной следящей системе возникает при равенстве
Кп 0 n= Жэ +Ь (3) где Кп0стп — выходное напряжение стабили@ затора, поступающее на первый вход элемента 12:
553604 масштабный коэффициент по и- му
6 мент, источник опорного напряжения, ключевой элемент, первый и второй коммутаторы и времяраспределительный орган, а в каждом канале— стабилизатор напряжения с усилителем постоянного тока, источник опорного напряжения на управляемом накопительном элементе, и масштабный делитель напряжения, причем источник опорного напряжения каждого из каналов стабилизации выходом подк ючен к стабилизатору напряжения своего канала, входом через первый коммутатор — к ключевому элементу, а к одному из входов сравнивающего элемента через второй коммутатор и масштабные i делители напряжения подключены
1 соответствующие выходы стабилизаторов напряжения, при этом управляющие входы коммутаторов подключены к выходу времяраспределительного органа, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в него введены третий коммутатор с двумя входами и дополнительный управляемый накопительный элемент, причем первый и вторэй входы третьего коммутатора соединены соответственно с прямым и инверсным выходами сравнивающего элемента, выход третьего коммутатора соединен со входом ключевого элемента, а управляющий вход третьего коммутатора подключен к выходу времяраспределительного органа, при этом вход дополнительного управляемого накопительного элемента соединен с дополнительным входом первого коммутатора, выход — со вторым входом сравнивающего элемента, а выход общего источника опорного напряжения соединен с дополнительным входом второго коммутатора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
15 с0
40 каналу.
Заменяя в выражении (3) зна чения 0нэ в соответствии с выражением (2), получаем
14 1стп - 13оп- + + = 1оп+ .
1 т
Таким образом, погрешность, обусловленная
:мещением и дрейфом нулевого уровня сравнивающего элемента. компенсируется.
Вследствие наличия автоколебательного процесса, а также дрейфа накопительного элемента стабилизатора и дополнительного накопительного элемента, используемого в качестве дополнительного общего источника опорного напряжения, выходное напряжение стабилизатора будет равно
0ст= -1- 13оп+Д .
К
Однако погрешности, связанные с выше перечисленными факторами, на один-два порядка меньше погрешности, обусловленной смещением и дрейфом нулевого уровня сравнивающего элемента, поэтому точность стабилизации значительно повышается. При этом снижается требование к точности сравнивающего элемента, устройство обладает высокой стабильностью при изменении условий эксплуатации.Одновременно значительно уменьшается потребление по цепи общего источника опорного напряжения, так как этот источник подключается на ограниченное время т. Снижение потребления по це,ти источника опорного напряжения позволяет повысить его стабильность.
Таким образом, даштое техническое решение задачи позволяет повысить точность стабилизации устройства за счет ис.<лючения погрешности из-за смещения и дрейфа нуле и»о уровня сравнивающего элемента, вследстли:.; и,льзования в качестве источника опорного напряжения выходного напряжения дополнительного управляемого накопительного элемента и уменьшения потребления по цепи обтцего ис1о1ии1ка напряжения.
Формула и обретения
Многокаиальныи источник стабилизированных напряжений, содержащий общие сравнивающий эле1. Патент США Н 3254304, кл. 330-24, 1966 ã.
2. Патент США N 3815014, кл. 330-24, 1974 г.
3. Авторское свидетельство И 366465, МКИ
G 05 F 1/S6 1971 r.
553604
Составитель 0 Си
ТехРед Н. Бабурка
t åëàêòîР Ц Фельдман
КоРРектоР Д. Мельниченко
3акаа
Ф
Филиал ППП Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
1097/52 т1 ираж 1095 Подписное
11НИИПИ Гос ударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5