Ограничитель напряжения тока Советский патент 1987 года по МПК H03K17/567 

1129888

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах, например в устройствах управления электродвигё- телями,5

Цель изобретения - повьшение точности уровня выходного напряжения за счет введения цепи отрицательной обр атной связи.

На чертеже представлена схема 10 предлагаемого устройства.

Ограничитель напряжения - тока содержит первый транзистор 1 одного типа проводимости, второй 2 и третий 3 транзисторы другого типа проводимос15

ти, операционный усилитель 4, датчик 5 тока, три резистора 6-8 и до- полнительньй операционный усилитель 9, причем эмиттер первого тразисто- ра 1 подключен к шине 10 источника питания, а коллектор через первый резистор 6 соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 4 и одним выводом второго резистора 7, другой вывод которого подключен к общей шине 11, база второго транзистора 2 соединена с первым выводом третьего резистора 8, первьш вывод датчика 5 тока подключен к первому выводу нагрузки 12, неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя 9 соединен с управляющей шиной 13, выход - с вторым выводом третьего резистора 8, а инвертирующий вход подключен к первому выводу датчика 5 тока, второй вывод которого соединен с общей шиной 11 и базо$ третьего транзистора 3, второй вывод нагрузки 12 подключен к коллектору первого транзистора 1, база которого соединена с коллектором третьего транзистора 3, эмиттер которого подключен к коллектору второго транзистора 2, эмиттер которого соединен с выходом операционного усилителя 4, инвертирующий вход которого подключен к входной шине 14,

,., - , Ограничитель напряжения - тока работает следующим образом.

При токах через нагрузку 12 меньше заданной величины, определяемой напряжение Uy на шине 13, напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 9 меньше напряжения на шине 13 и поэтому на выходе усилителя 9 устанавливается напряже- ние положительной полярности, кото

5

0

5

0

5

0

45

0

55

рое прикладывается к базе транзистора 2.

При напряжении Up, , близком к нулю j напряжение на выходе усилителя 4 тоже близко к нулю, ток через коллектор транзистора 2 и эмиттер транзистора 3 равен нулю и ток через нагрузку 12 также равен нулю.

При Ug, отличном от нуля, на выходе усилителя 4 напряжение отрицательной полярности через эмиттер-коллектор насьш енного транзистора 2 протекает ток базы транзистора 3, появляется ток коллектора транзистора 3 и ток базы транзистора 1. От шины 10 источника питания через эмиттер-коллектор транзистора 1 потечет ток, который создаст на нагрузке 12 падение напряжения положительной поляр- ности, равное величине U , помноженной на коэффициент усиления, определяемый соотношением величин сопротивлений резисторов 6 и 7. Напряжение на нагрузке 12, поделенное делителем напряжения на резисторах 6 и 7, создает на неинвертирующем входе усилителя 4 напряжение, примерно равное напряжению Ug. При этом в связи с глубокой обратной связью коэффициент усиления ограничителя тока не зависит от коэффициента усиления усилителя 4 и параметров транзисторов 1-3, а определяется только стабильностью делителя на резисторах 6 и 7. .

Ток нагрузки 12 создает на датчике 5 тока падение напряжения, проп ор- циональное протекающему через нагрузку 12 току.

Когда величина напряжения на датчике 5 тока превьш1ает напряжение Up на шине 13, напряжение с выхода усилителя 9 станет отрицательным и транзистор 2 подзапирается, ток через коллектор транзистора 1 и нагрузку 12 перестает увеличиваться при дальнейшем увеличении Ug на шине 14 из-за того, что подзапирается тран- . зистор 2 и ток коллектора и ток базы транзистора 1 не могут увеличиваться из-за глубокой отрицательной обратной связи, образованной уси.пите- лем 9.

Таким образом, при Ug больше некоторого значения ток через нагрузку 12 остается постоянным.

Изменяя величину напряжения и„„

аПг

на шине 13, можно регулировать уровень тока ограничения через нагрузку 12.

Предлагаемое устройство может работать как в импульсном режиме, так и при медленно изменяющемся входном напряжении U на шине 14.

Точность уровня выходного напряжения предлагаемого ограничителя напряжения - тока вьше, чем у известных, за счет введения цепи отрицательной обратной связи.

Формула изобретения

15

Ограничитель напряжения - тока, содержащий первый транзистор одного типа проводимости, второй и третий транзисторы другого типа проводимости, операционный усилитель, датчик тока, три резистора и входную шину, 20 эмиттер первого транзистора подключен к шине источника питания, а коллектор через первый резистор соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя и одним выводом это-

Составитель Д. Иванов Редактор А. Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор А. .Зимокосов

,3аказ 897/58 Тираж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

O

5

0

рого резистора, другой вывод которого подключен к общей шине, база второго транзистора соединена с первым вьшодом третьего резистора, первый вывод датчика тока подключен к первому выводу нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности уровня выходного напряжения, введен дополнительный операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с управляющей шиной, выход - с вторым выводом третьего резистора, а инвертирукиций вход одключен к первому выводу датчика тока, второй вывод которого соединен с общей шиной и базой третьего транзистора, второй вывод нагрузки подключен к коллектору первого транзистора, база которого соединена с коллектором третьего транзистора, эмиттер которого подключен к коллектору второго транзистора, эмиттер которого соединен с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к входной шИне

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления электродвигателями. Цель изобретения - повышение точности уровня выходного напряжения за счет введения цепи отрицательной обратной связи. Для этого в устройство введен дополнительный операционньш усилитель 9. Устройство содержит первый транзистор 1 одного типа проводимости, эмиттер которого подключен к шине 10 источника питания, а коллектор через резистор 6 соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 4, два транзистора 2 и 3 другого типа проводимости, датчик 5 тока, резисторы 7 и 8, нагрузку 12. Один вывод резистора 7 подключен к общей шине 11, неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя 9 соединен с управляющей шиной 13. Инвертирующий вход операционного уси.пителя 4 подключен к входной шине 14. Устройство может работать как в импульсном режиме, так и при медленно изменяющемся входном напряжении на шине 14. 1 ил. i ел Uвд Л ti/; hczM . Ю CD 00 00 00 liu п