Измерительно-усилительный орган программируемого стабилизирующего источника питания Советский патент 1988 года по МПК G05F1/46 

1

H3o6peTeHvie относится к электро- texHHKe и пр€1дназначено для использования при реализации вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повыше 1ие точности вьщеления отклонения стабипи- 3HpyeMpj ,j...

На чертеже представлена функцио- нальн ая еХеь5й 11 ог0й ммируемого ста- биЛизирз гощегд.чИсточнЯка питания с . предлагаемым измерительно-усилитель йыЦ органом в каналах стабилизации Напряжения и тока.

Источник питания содержит регулирующий элемент 1, измерительно-усилительные органы канала стабилизации напряжения 2 и канала стабилизации тока 3, элемент ИЛИ 4. Измеритель- ньм мост органа 2 составляет первый 5 и второй 6 резисторы, блок 7 опорного напряжения с перемножающим циф- роаналоговым преобразователем (ЦАП)

20

Источник работает следующим образом.

В режиме стабилизации напряжения сигнала обратной связи с выхода усилителя 10 воздействует на регулирующий элемент 1 так, чтобы поддерживать мостовую схему органа 3 в сбалансированном состоянии. Измерительный мост в сбалансированном состоянии имеет свойство равенства напря8 и операционньм усилителем 9, датчик25 жений соседних плеч, т.е.

выходного напряжения источника, функции которого в частном случгае выполняют выходные вьюоды источника. Кроме того, в состав органа 2 входит . усилитель 10 сигнала рассогласования.зо Измерительный мост органа 3 составляют первый 11 и второй 12 резисторы, блок 13 опорного напряжения с перемножающим ЦЛП 14 и операционным усилителем 159 резистивньй датчик 16 то-, ка. Кроме того, в состав органа 3 входит усилитель. 17 сигнала рассогласования. Имеются также; цифровые входы 18 и 9 соответственно ЦЛП 8 1и 14 и резистор 20 обратной связи |ЦЛП В блока 7.

В измерительном мосте органа 2(3) |первьш выходной вьшод блока 7(13) I опорного напряжения соединен с пер, U5 где и,

Ue и

БИ5

и. UT 35

40

падение напряжения на резисторе 5;

падение напряжения на резисторе 6 I

напряжение на выходе блока 7 опорного напряжения; и g(, - выходное напряжение источника.

При установленном на выходе блока 7 опорном напряжении уерез резистор 5, а значит и через резистивный делитель протекает и поддерживается такой ток, при котором падение напряжения на резисторе 5 равно значению опорного напряжения на выходе блока 7. При этом выходное напряжение источника равно падению напряжения на

вым выводом первого резистора 5(11). .г резисторе 6, Таким образом, изменеПервьш выходаой вывод источника (датчика 16 тока) подключен к первому выводу второго резистора 6(12), Вход усилителя 10(17) сигнала рассогласования включен между соединенными друг

50

ние опорного напряжения на выходе блока 7 ведет к изменению выходного напряжения источника.

Управление выходным напряжением производится блоком 7 опорного напряжения с помощью перемножающего ЦАП 8. Принятые функциональные связи операционного усилителя 9 обеспечивают дополнительную стабилизацию тока, протекающего через резистор 5 и соответственно через делитель за счет автоматической балансировки операционного усилителя 9 на величину ошибки, выявленной напичием напряжес другом вторыми выводами резисторов 5(11) и 6(12) и соединенными друг с другом вторыми вькодными выводами источника (датчика 16 тока). Инвертирующий вход операционного усилителя 9(15) в блоке 7(13) опорного напряжения соединен с выходом ЦАП 8(14) и через резистор обратной связи (не показан) с собственным выходом, а неo

5

0

инвертируювдп вход, являющийся балансирующим входом блока 7(13) опорного напряжения, подключен к входу усилителя 10(17) сигнала рассогласования. Выход операционного усилителя 9(15) является выходом блока 7(13) опорного напряжения, Выходь: усилителей 10(17) сигнала рассогласования через элемент ИЛИ 4 соединены с управляющим входом регулирующего элемента 1, включенного в одну из силовых шин, располохсенных между входными и выходными выводами источника.

Источник работает следующим образом.

В режиме стабилизации напряжения сигнала обратной связи с выхода усилителя 10 воздействует на регулирующий элемент 1 так, чтобы поддерживать мостовую схему органа 3 в сбалансированном состоянии. Измерительный мост в сбалансированном состоянии имеет свойство равенства напря5 жений соседних плеч, т.е.

о

, U5 где и,

Ue и

БИ5

и. UT 5

0

падение напряжения на резисторе 5;

падение напряжения на резисторе 6 I

напряжение на выходе блока 7 опорного напряжения; и g(, - выходное напряжение источника.

При установленном на выходе блока 7 опорном напряжении уерез резистор 5, а значит и через резистивный делитель протекает и поддерживается такой ток, при котором падение напряжения на резисторе 5 равно значению опорного напряжения на выходе блока 7. При этом выходное напряжение источника равно падению напряжения на

0

5

ние опорного напряжения на выходе блока 7 ведет к изменению выходного напряжения источника.

Управление выходным напряжением производится блоком 7 опорного напряжения с помощью перемножающего ЦАП 8. Принятые функциональные связи операционного усилителя 9 обеспечивают дополнительную стабилизацию тока, протекающего через резистор 5 и соответственно через делитель за счет автоматической балансировки операционного усилителя 9 на величину ошибки, выявленной напичием напряжения смещения усилителя 10 сигнала рассогласова1тая, конечного коэффигщ- ента усиления этого же усилителя и других воздействуюгцих факторов, в результате повышаются точность вьзде- ления отклонения выходного напряжения источника и качество его стабилизации.

В режиме стабилизации тока сигнал рассогласования поступает с выхода усилителя 17 и через элемент ИЛИ 4 воздействует на регулирующий элемент 1 с тем, чтобы мостовую схему органа 3 поддерживать в сбалансированном

состоянии.

Работа измерительного моста органа 3 аналогична работе измерительного моста органа 2, но при этом падение напряжения на резисторе 11 равно напряжению на датчике 16 тока. Элемент ИЛИ 4 обеспечивает переход из режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока и наоборот.

Предлагаемое изобретение является быстродействующим и легко сопрягается со средствами вычислительной техники.

Формула изобретения

1. Измерительно-усилительный орган программируемого стабилизирующего источника питания, содержа1дий электрический мост, два плеча которого выполнены в виде первого и второ

го резисторов, третье плечо - в виде снабженного задающим цифроаналоговым преобразователем блока опорного напряжения, первый выходной вывод которого соединен с первым выводом первого резистора., а четвертое плечо - в виде датчика стабилизируемого параметра, первый выходной вывод которого подключен к первому выводу второго резистора, усилитель сигнала рассогласования, вход которого включен между соединенными друг с другом вторыми выводами резисторов и соединенными друг с другом вторыми выходными выводами блока опорного напряжения и датчика стабилизируемого napaNteT- ра, от л и ч а ю щ и и с я тe, что, с целью повьшенип точности выделения отклонении стаб1шизируемого параметра, блок опорного напряжения вьшолпен с балапсирующ1 М входом, подключенным к входу усилителя сигнала рассогласования.

2. Из epитeлы o-ycшIитeльный ор- г а н п о п . 1 , отличающийся тем, что блок опорного напряжения снабжен операционным усилителем, инвертирующий вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя и через резистор обратной связи с собственным выходом, нетгвертирую- щий вход является балансирующим входом блока опорного напряжения, а выход - выходом последнего.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение точности выделения отклонения стабилизируемого параметра. Измерительно-усилительный орган 2(3) содержит электрический мост с резисторами 5(11), 6(12), блоком 7(13) опорного напряжения и датчиком стабилизируемого параметра, функции которого в органе 2 выполняют выходные вьгооды источника, а в органе 3 - резистивньп датчик 16 тока. В состав органа 2(3) входит тагасе -усилитель 10(17) сигнала рассогласования. Блок 7(13) опорного напряжения выполнен с использованием цифроаналогового преобразователя 8(14) и операционного усилителя 9(15). Принятые функциональные связи усилителя 9(15) обеспечивают дополнительную стабилизацию тока через делитель 5,6(11,12) за счет автоматической балансировки усилителя 9( 15) на величину ошибки, вызванной наличием напряжения смещения усилителя 10(17) сигнала рассогласования, конечного коэффициента усил.ения этого же усилителя и .других воздействукядих факторов. В результате повышается качество стабилизации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (О (Л с 4 со к 4