Программируемый стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1985 года по МПК G05F1/56 

2. Стабилизатор по п. 1, о т л ичающийся тем, что указанная цепь между вторым входом усилителя сигнала ошибки и общей шиной состоит из ПСследовательно соединенных источника опорного напряжения и узла компенсации ошибки, выполненного в виде источника напряжения, причем точка соединения источника опорного напряжения с узлом компенсации ошибки подключена к входному зажиму делителя выходного напряжения со стороны низковольтного плеча,

3. Стабилизатор по п. 1, о т л ичающийся тем, что источник опорного напряжения включен между входным зажимом делителя выходного напряжения со стороны низковольтного плеча и общей шиной, а узел компенсации ошибки выполнен в виде параллельно соединенных цепей, аналогичных цепям низковольтного плеча делителя выходного напряжения.

1. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий включенный в силовую шину регулирукяций элемент, делитель выходного напряжения, состоящий яз высоковольтного плеча на постоянном резисторе и низковольтного плеча на А параллельно соединенных цепях, (N-1) из которых состоит из последовательно соединенных постоянного резистора и коммутируемого ключа, а М -я - из постоянного резистора, усилитель сигнала ошибки, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента, а одним из входов - с выходом делителя выходного напряжения, и источник опорного напряжения,причем входной зажим делителя выходного напряжения со стороны высоковольт§ ного плеча подключен к выходному выводу, отличающийся (Л тем, что, с целью повьшения точности с стабилизации, в него введен узел компенсации ошибки, включенный в цепь между вторым входом усилителя сигнала ошибки и общей шиной. 0)

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для средств научного эксперимента, измерительной техники, автоматизированных систем управления. Цель изобретения - повышение точности стабилизации программируемого стабилизатора постоянного напряжения Па фиг. 1 и 2 представлены функциональные схемы стабилизатора с раз ным подключением источника опорного напряжения, Стабилизатор (фиг.1) содержит регулирующий элемент 1, включенный в силовую шину, делитель 2 выходного напряжения, состоящий из высоковольт ного плеча 3 на постоянном резисторе и низковольтного плеча на N параллел но соединенных цепях, N-1 из которых состоят из последовательно соединенного постоянного резистора 4.1 4.(N-1) и коммутируемого ключа 5.1 5.(N-1), а N-я -,из постоянного резистора 4.N, усилитель 6 сигнала ошибки, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента 1, а одним из входов - с выходом делителя выходного напряжения, источник 7 опорного напряжения, узел 8 компенсации ошибки, выполненный в виде источника напряжения, включенно го в цепь между вторым входом усилит ля и нулевой шиной. Точка соединения источника 7 опорного напряжения с уз лом 8 компенсации подключена к зажиму делителя- выходного напряжения со стороны низковольтного плеча. Стабилизатор (фиг.2) содержит регулирующий элемент 1, включенный в силовую шину, делитель 2 выходного напряжения, состоящий из высоковольтного плеча 3 на постоянном резисторе и низковольтного плеча на N параллельно соединенных цепях, N-1 из которых состоят из последовательно соединенного постоянного резистора 4.1 - 4.(N-1) и коммутируемого ключа 5.1 - 5.(N-1), а N-я - из постоянного резистора 4.N, усилитель 6 сигнала ошибки, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента 1, а одним из входов - с выходом делителя 2 выходного напряжения, источник 7 опорного напряжения, включенный между входным зажимом делителя выходного напряжения со стороны низковольтного плеча и общей шиной, узел 8 компенсации ошибки, выполненный в виде параллельных цепей, N-1 из которых состоят из постоянного резистора 9.1 - 9.(N-1) и коммутируемого ключа 10.1 - lO.(N-l), а N-я - из постоянного резистора 9.N. Все ключи управляются программирующей информацией. Стабилизатор работает следующим образом. В соответствии с управляющей информацией ключи 5.1 - 5.(N-1) коммутируют резисторы 4.1 - 4.(N-1) низковольтного плеча, что приводит к установке заданного значения коэффициента деления делителя 2 выходного напряжения. Сигнал разности между 3 опорным напряжением источника 7 и напряжением обратной связи, снимаемым с делителя 2, усиливается в уси лителе 6 ошибки (Фиг.1). В результате под действием регулирующего элемента 1 выходное .напряжение Ujy стабилизатора устанавливается пример но равным заданному значению. Выходное напряжение узла 8 компенсации ошибки создается дополнительным источником напряжения и складывается с выходным напряжением Ug стабилизатора. Входной ток усилителя i, проход через делитель выходного напряжения, вызывает на входе усилителя б напряжение ошибки и, которое равно U i xRUoc О где ЦЙЯ; R,, R4.,.4.M сопро тивления высоковольтного 3 и низковольтного плеч. На выходе стабилизатора при этсм возникает погрешность

(,.4.ц)

)

(RjAoc /4i-4.f.,

поэтому

ивы.дК;Аос

т.е. относительная погрешность ift«l4/ eNX 8«вы,() Компенсация &Ugj,j (л R;.j) осуществляется дополнительным источником 8, который дает напряжение - в зНапряжение U, вычитается из UBOIX что обеспечивает компенсацию, так как при этом AUeb,x(tvR; О, SUe«x(4R; А«л) в отсутствие узла 8 компенсации (фиг.2} и постоянного резистора 9.N, сопротивление которого при этсж равно бесконечности, входной ток усилителя 6 вызывает напряжение ошибки 11, при этом погрешность на выходе стабилизатора составляет

(10)

) АОС.СР

zв,ЧN

Однако в процессе программирования Riдac отклоняется от R,.« приводит к возникновению погрешности, которая с учетом равенств (8) и (10) имеет вид (5) и.... (R.,) U-R,7R V N.1- t.N Подставив равенство (1) в равен о (7), получаем ьи (RUOC) ч RtAocR)/4.-.M (8) Учитывая действие резистора 9.N, нимаем его равным 9.« iAoc.tp W. , (9 , 12в токи входов усилите- подключенных к делителю 2 и резису R,j, соответственно. При этом, если R, I IAOC.« де OC. fp среднее значение и (lycwar АОС ер напряжение овшбки на первом входе лителя и JMC компенсируетнапряжением втором де усилителя, так как нз равенст(9) вытекает, что AUeNr(RiAoc) il9.NA«c S/P4t--..N гдeдR;двp- отклонение R- от R,дotop в процессе программирования. Соответственно, относительная погрешность Аос ) +0,5 i « AR;AocRj/4 M- e 12) Для компенсации напряжения +0,5 ig;, одновременно с изменением R,дд.осуществляется такое же изменение сопротивления балансирующей цепи, что достигается резисторами 9.1 - 9.(N-1), коммутируемыми ключами 10.1 - lO.(N-l). При этом осуществляется непрерывное поддержание равенства .1-9(.ь иос вх/Чв,) что обеспечивает компенсацию напряжения ошибки на входе усилителя и на выходе стабилизатора, т.е. SUebrx uR Aoc - 0. Таким образом, предлагаемые схемы имеют существенно (на десятые доли %, что для прецизионных стаби5лизаторов имеет весьма большое значение) более высокую точность,чем известная схема,что достигается благодаря введению новых элементов и образованию нежду нимисоответствунмцих связей.