Стабилизатор постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК G05F1/56 

(Л

00

1С

05

Изобретение относится к вторичным источникам питания и может быть использовано, например, в установках ядерной физики и ускорителях заряженных частиц. Целью изобретения является повышение технологичности производства. Цель достигается тем, что в устройство введены усилитель 6 постоянного тока и эталонный резистор 5. При этом магнитный датчик 7 тока выполнен в виде магнитного модулятора с удвоением частоты. При таком выполнении устройства отпадает необходимость в доработке стандартных измерительных шунтов. Реализация устройства может быть осуществлена на базе стандартных элементов. 3 ил.

9иг.1

Изобретение относится к электротехнике в частности к стабилизированным источникам тока.

Цель изобретения - повышение технологичности производства стабилизатора.

На фиг. 1 представлена блок-схема стабилизатора тока; на фиг. 2 - блок-схема одного из вариантов реализации модуляционного генератора; на фиг. 3 - конструкция одного из вариантов выполнения магнитомодуляционного узла.

Стабилизатор постоянного тока содержит силовой регулятор 1, измерительный шунт 2, через KOTopt.m к силовому регулятору подключена нагрузка 3, источник 4 эталонного тока, эталонный резистор 5, усилитель 6 постоянного тока и магнитный датчик 7 тока. Магнитный датчик 7 тока включает рабочие магнитопроводы 8 и 9 с обмотками 10 и 11 возбуждения, магнитный экран 12, измерительную обмотку 13, модуляционный генератор 14 и фазочувствительный детектор 15. Измерительная обмотка 13 охватывает магнитопроводы 8 и 9 и магнитный экран 12.

Потенциальные выводы измерительного шунта 2 соединены с соответствующими потенциальными выводами эталонного резистора 5, причем одна пара выводов одинаковой полярности соединена непосредственно, а другая - через измерительную обмотку 13. Общий вывод обмоток 10 и 11 возбуждения подключен к сигнальному входу фазочувствительного детектора 15, к управляющему 5ХОДУ которого подключен выход удвоенной частоты модуляционного генератора 14, к выходным зажимам выхода основной частоты последнего подключены необъединенные выводы обмоток 10 и 11 возбуждения.

Выход фазочувствительного детектора 15 является одновременно выходом магнитного датчика 7 тока и подключен к входу усилителя 6 постоянного тока, выход послед- Hei O соединен с управляющим входом силового регулятора 1.

Модуляционный генератор 14 в варианте выполнения (фиг. 2) содержит задающий генератор 16 низкой частоты, с выходов которого сигналы частоты 2F поступают на усилитель 17 мощности низкой частоты и делитель 18 частоты (осуществляющий деление на 2), выходной сигнал блока 18 поступает на вход усилителя 19 мощности низкой частоты.

Один из возможных вариантов выполнения магнитомодуляционного узла, входяще- го в состав магнитного датчика тока (фиг. 3), содержит рабочие кольцевые магнитопроводы 8 и 9 с рабочими обмотками 10 и 11, магнитный экран 12, который содержит два магнитопровода (используются также кольцевые магнитопроводы, однотип- ные с рабочими магнитопроводами). На сборку магнитопроводов наматывается измерительная обмотка 13.

5

0

5

0

0

Q 5

0

5

5

Стабилизатор работает следующим образом.

Ток нагрузки протекает через измерительный шунт 2 и создает на нем падение напряжения U,,,. Если величина тока нагрузки соответствует требуемому значению, напряжение и,,, практически равно падению напряжения UST на эталонном резисторе 5, которое создается эталонным током, подводимым к эталонному резистору 5 от источника 4 эталонного тока. При равенстве напряжений LJ,,,, и UST ток через измерительную об.мотку 13 не протекает и под- магничивание магнитопроводов 8 и 9 постоянным током отсутствует. В этом режиме отсутствует напряжение второй гармоники частоты модуляции на сигнальном входе фазочувствительного детектора 15, поэтому его выходное напряжение близко к нулю, при этом режим работы силового регулятора 1 не изменяется.

Однако такой режим не может сохраняться длительное время, под действием дестабилизирующих факторов ток нагрузки изменяется, и,.„ 7 и через измерительную обмотку 13 начинает протекать небольшой ток I, который создает намагничивающую силу (н.с.). Направление и величина н.с. зависят от величины и знака изменения тока нагрузки. При этом амплитуда напряжения второй гармоники, поступающего на сигнальный вход фазочувствительного детектора 15, зависит от величины н.с., а фаза этого напряжения изменяется на 180° при изменении знака н.с. Таким образом, величина постоянной составляющей выходного напряжения фазочувствительного детектора 15 определяется величиной отклонения тока нагрузки от задаваемого значения, а знак этого напряжения - знаком отклонения тока нагрузки.

Выходное напряжение фазочувствительного детектора 15, усиленное усилителем б постоянного тока, поступает на управляющий вход силового регулятора 1 и оказывает корректирующее воздействие на ток нагрузки: отклонение его от заданного значения уменьшается до малой величины, равной величине действующего рассогласования в за.мкнутом контуре системы авторегулирования.

При реализации стабилизатора отпадает необходимость в доработке стандартных измерительных щунтов, т.е. устраняется сложный технологический процесс изготовления нестандартного узла стабилизатора.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного тока, содержащий силовой регулятор, соединенный через измерительный шунт с клеммами для подключения нагрузки, .магнитный датчик тока и источник эталонного тока, отличающийся тем, что, с целью повьииепия технологичности производства стабилизатора, в него введены усилитель постоянного тока и эталонный резистор, а магнитный датчик тока выполнен на основе магнитного модулятора с удвоением частоты, который включает два рабочих магнитопровода с обмотками возбуждения на каждом из них, магнитный экран и измерительную обмотку, охватывающую рабочие магнитопроводы и магнитный экран, модуляционный генератор и фазо- чувствительный детектор, к сигнальному входу которого подключен общий вывод обмоток возбуждения, необъединенные выводы которых подключены к выводам основной

/4

2F F

Уи2.2

частоты модуляционного генератора, вывод удвоенной частоты которого подключен к управляющему входу фазочувствительного детектора, выход последнего является выходом магнитного датчика тока, к которому через усилитель постоянного тока подключен управляющий вход силового регулятора, один из потенциальных зажимов измерительного шунта через измерительную обмотку магнитного датчика тока, а другой -

непосредственно соединены с соответствующими потенциальными зажимами эталонного резистора, к токовым зажимам которого подключен источник эталонного тока.

и

(Ри,г