Оптомагнитный усилитель Советский патент 1985 года по МПК H03F9/02 

У/ У

00

со

о

J

О)

сд

4

iff.f Изобретение относится к устройст вам преобразовання и усиления элект магнитного излучения, используемым преимущественно в системах регулирования и управления процессами, в системах телеуправления и телеизмерения и в том числе при телеизмерении параметров энергетических установок высоких уровней. Известен оптомагнитный усилитель содержащий фотодиод, фототоком кото рого воздействуют на другую полупро водниковую структуру. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является оптомагнитный усилитель, в котором источник переменного напряжения последовательно включен с полупроводниковым фотодиодом, нагрузкой и обмоткой, размещенной на магнитопроводе с гистерезисной характеристикой намагничивания. Через фотодио протекает ток прямой полярности (рабочий ток через нагрузку и ток обратной полярности(фототок о Поскольку величина тока прямой полярности через фотодиод ограничена, это ведет к ограничению коэффициента усиления мощности оптомагнит ного усилителя. Целью изобретения является увели чение коэффициента -усиления мощност оптомагнитного усилителя. Цель достигается тем, что параллельно фотодиоду подключен силовой, диод. При этом с цельЬ увеличения термостабильности и надежности усилителя встречно-последовательно с фотодиодным элементом включен блокирующий диод. Кроме того, фотодиодный элемент может быть вьшолнен в виде последовательно соединенных фоторезистора блокирующего диода. На фиг. 1 - 3 изображены электри ческие схемы оптомагнитных усилителей. Оптомагнитный усилитель содержит последовательно соединенные полупро водниковый фотодиод 1(фиг. 1), исто ник 2 переменного напряжения, резистор 3, являющийся нагрузкой, и обмотку 4, размещенную на магнито проводе с гистерезисной характеристикой. Согласно-параллельно фотодио ду 1 включен силовой диод 5. В схеме, изображенной на фиг.2 и 3, последовательно-встречно фотодиоду 1 присоединен блокирукиций диод 6. Кроме того, усилитель(фиг. 3) содержит фоторезистор 7. В полупериод переменного напряжения, соответствующий проводящему состоянию фотодиода 19 рабочий ток протекает п.о соединенным параллельно -фотодиоду 1 и силовому диоду 5, позволяя тем самым увеличить ток нагрузки и, следовательно, повысить коэффициент усиления мощности оптомагнитного усилителя. Максимально допустимый ток нагрузки определяется величиной прямого тока силового диода 5, значение которого может быть существенно больше величины прямого тока фотодиода 1, что позволяет допустить существенное увеличение тока нугрузки.. В полупериод переменного напряжения, соответствующий проводящему состоянию фотодиода 17фиг. 2, рабочий ток протекает только через силовой диод 5 и не проходит через фотодиод 1 благодаря блокирующему действию диода 6. Это позволяет еще больше увеличить коэффициент усиле ния мощности, а также повысить надежность и тёрмостабильность оптомагнитного усилителя за счет того, что через фотодиод 1 не протекает рабочий ток, который приводит к разогреву фотодиода 1 и выходу его из строя. Оптомагнитный усилитель(фиг. I), может быть использован как элемент защитной автоматики в установках высоких энергетических уровней, требующих гальванической развязки между измеряемой величиной и измерительным устройством. В частности, оптомагнитный усилитель может быть применен в качестве основы при построении измерительного трансформатора тока в линиях электропередач высокого и сверхвысокого напряжения. Использование предлагаемого оптомагнитного усилителя приводит к повышению быстродействия, точности измерения в переходных режимах, сохраняя при этом основные полезные свойства, присущие измерительным электромагнитным трансформаторам, - высокую точность и надежность в статических режимах работы.Кроме того, этот усилитель может быть использован в системах автоматического регулирования, например в J113 цепи обратной связи, в качестве надежного и стабильного широкополосного усилителя с гальванической развязкой входа и выхода. В предлагаемых схемах оптомагнитного усилителя используется дроссель с одной обмоткой. В случае, когда требуется дополнительное согласование параметров источника питания. 4 нагрузки и светочувствительного элемента, можно использовать дроссель с несколькими обмотками. В тех условиях, где предъявляются повышенные требования к надежности и стабильного характеристик усилителя, используется усилитель, показанный на фиг. 2.

1. ОПТОМАГНИТНЫЙ УСШШТЕЛЬ, содержащий источник переменного напряжения, последовательно соединенный с полупроводниковым фотодиодным элементом, нагрузкой и обмоткой, размещенной на магнитопроводе с гистереэисной характеристикой намагничивания, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления мощности, параллельно фотодиоду включен силовой диод. 2.Усилитель пЬп. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения его надежности и термоcтaбильнocти последовательно-встречно с фотодиодным элементом включен блокирующий диод. 3.Усилитель по пп. 1 и 2, о т г лич ющийся тем, что фотодиодный элемент выполнен в виде последовательно соединенных фоторезистора и блокирующего диодаv 3