Программируемый стабилизатор напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к регуляторам напряжения постоянного тока. Известныпрограммируемые стабилизаторы напряжения, содержащие последовательныйЧ регулирукяций элемент усилитель ошибки, источник опорного напряжения, программируемый делитель выходного напряжения 1 и 2

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является про-граммируемый стабилизатор напряж ния, содержащий регулирующий элемен включенный последовательно в выходную шину, усилитель ошибки, выходом соединенный с управляюцим входом регулирующего элемента, а входами с первым выводом источника опорного напряжения и средним выводом делителя выходного напряжения, состоящего из высоковольтного и низковольтного плачей, причем низковольтное плечо образовано проводимостями, коммутир емыми двухпозиционными переключателями , и его крайний вывод соединен с вторым выводом источника опорного напряжения 2 ,

Недостатком известных программируемых стабилизаторов напряжения является низкая точность. Это вызвано тем, что через разомкнутые контакты переключателей, коммутирующих проводимости низковольтного плеса, течет ток утечки (Тц), обусловленный несовершенством изоляции контактов переключателей (в случае электромеханических переключателей или остаточными токами (в случае полупроводниковых ключей) . Ток I,j, протекая по сопротивлениям плеч делителя выходного напряжения, создает на выходе стабилизатора напряжение ошибки (погрешности) bU ,

Целью изобретения является првы1Йёние точности выходного напряжения программируемого стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем что .в программируемый стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в выходную шину, усилитель ошибки, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента, а входами - с первым выводом источника опорного напряжения и средним выводом делителя выходного напряжения, состоящего из высоковольтного и низковольтного плечей, причем низковольтное плечо образовано проводимостями, коммутируемыми двухпозиционными переключателями, и его крайний вывод соединен с вторым выводом источника опорного напряжения, введены источник компенсирующего напряжения, суг/ мируюгдий резистор и дополнительные резисторы по числу переключателей, причем каждая проводимость низковольтного плеча делителя одним концом соединена со средним

выводом делителя, а другим концомс одним из неподвижных контактов переключателя, другой неподвижный контакт которого через дополнительный резистор подключен к первому выводу источника компенсирующего напряжения, а подвижные контакты переключателей через суммирующий резистор подключены к общей шине и к второму выводу источника компенсирующего напряжения.

На чертеже представлена схема программируемого стабилизатора напряжения.

Стабилизатор содержит источник 1 опорного напряжения, регулирующий элемент- 2, усилитель 3 ошибки, делитель 4 выходного напряжения, состоящий из постоянного высоковольтного плеча 5 и низковольтного плеча, образованного проводимостями б и коммутируемыми двухпозициониыми переключателями 7. Каждая из коммутируемых проводимостей б одним концом соединена с высоковольтным плечом 5, а вторым концом - с одним и неподвижных контактов соответствующего двухпозиционного переключателя Второй неподвижный контакт каждого двухпозиционного переключателя через дополнительный резистор 8 соединен с одним из выводом источника 9 компенсирующего напряжения. Подвижный контакт каждого двухпозиционного перекл1бчателя через суммируняций резистор 10 срединен с общей шиной и вторым выводом источника 9 компенсируюсдего напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В соответствии с входной цифровой информацией двухпозиционные переключатели 7 коммутируют проводимости 6 низ КОБОЛ ьтно.го плеча, что приводит к установке заданного значения коэффициента передачи делителя 4 напряжения. Сигнал разности между опорным напряжением, поступаемым от-источника 1, и напряжением обратной связи, снимаемым с проводимостей 6, усиливается усилителем 3. В результате под действием регулирующего элемента 2 выходное напряжение стабилизатора (Ugy) устанавливается в соответствии с управляющей цифровой информацией. При этом, если один, несколько или все переключатели 7 окажутся в левом (по схеме положении, т.е. не подключат соответствуияцие проводимости, то через невключенные проводимости будет течь некоторый ток 1 , который для jразомкнутого переключателя 7 равен

1ф i - )

а в случае разомкнутрах всех п переключателях составит

ут (7,5

где 0 - напряжение источника 1

опорного напряжения. .В результате на выходе стабилизатора возникнут соответствующие напряжения погрешности

. uJU lyij-. R,,

4 и I у .. R,

Для компенсации этих погрешностей вторые замкнутые контакты тех из переключателей 7, которые не подключают проводимости, образуют цепи для протекания компенсирующих токов от источника 9 -компенсирующего напрях ения через дополнительные резисторы 8 и суммирующий .резистор 10. В результате на этом суммирующем резисторе образуется компенсирующее напряжение ( ди,( ), которое для каждой j не включенной проводимости б равно

,-R o|R8b

а в случае п. не включенныхпроводимостей 6 составляет .

,-R,o-n|«a,

где R

8 сопротивления суммиюрующего 10 и дополнительного 8 резисторов соответственно, причем R (j : Rg,

и.

- напряжение компенсирую1т1его источника. При соответствующей полярности источника 9 компенсирующего напряжения напряжений ди и }

0 оказываются противоположными и при ijU 4JU, -ftUK uU . происходит компенсация рассматрй ваемой погрешности при любом числе выключенных проводимостей 6 низ5ковольтного плеча. Очевидно, что для этого, задавшись и, достаточно выбрать элементы Rg и. из

условия

о

И,

и «8

Uo «и

Учитывая технологический разброс

величины сопротивления R

может

«3

оказаться целесообразным осуществлять подстройку резисторов 8.

ПРОГРАММИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в выходную шину, усилитель ошибки, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента, а входами :- с первым выводом источника опорного напряжения и средним выводом делителя выходного напряжения, состоящего из выбоковольтного и низковольтного плечей. причем низковольтное плечо образовано проводймостями, коммутируемыми двухпозиционными переключателями, а его крайний вывод соединен с вторым выводом источника опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности вьгходного напряжения, в него введены источниккомпенсирующего напряжения, суммирующий резистор и дополнительные резисторы по числу переключателей, причем каждая проводимость низкЬвольтного плеча делителя одним. концом соединена со средним выводом делителя, а другим концом - с одним из неподвижных- контактов переключателя, другой неподвижный контакт которого через дополнительный резис(Л тор подключен к первому выводу источника компенсирующего напряжения, а подвижные контакты переключателей через суммирующий резистор подключены к общей щине и к второму выводу источника компенсирующего напряжения. D1 05 ел 4