Регулятор тока Советский патент 1989 года по МПК G05F1/56 

315

Изобретение относится к электротехнике, точнее к устройствам для регулирования тока через нагрузку или регулируемого отбора мощности со ста- билизацией тока.

Целью изобретения является расширение диапазона работослособности в область низких входных напряжений.

На чертеже представлена функцио- нальная схема устройства.

Устройство содержит мостовой выпрямитель 1, компаратор 2, коммутатор 3, блок 4 гальванической развязки, усилитель 5 постоянного тока, инвертирующий усгфитель 6, регулирующий элемент 7 и источник 8 управляющего напряжения.

Регулирующий элемент 7 включает регулирующий транзистор 9, дифферен- циальный усилитель 10, инерционное звено .11, переключатель 12 и датчик 13 тока.

Силовые выводы регулирующего элемента 7 подключены к диагонали по- стоянного тока мостового выпрямителя 1, первый вывод диагонали переменного тока мостового выпрямителя 1 соединен с входным выводом, второй вывод через усилитель постоянного тока 5 - с выходным выводом. Источник

8управляющего напряжения задает режим работы регулирующего транзистора

9и подключен к управляющему входу регулирующего элемента 7. Первый вы- вод диагонали переменного тока мостового выпрямителя 1 подключен к соединенным между собой первым входам ком- паратора 2 и коммутатора 3. Выход компаратора 2 подключен к управляю- щему входу коммутатора 3, выход которого через блок 4 гальванической развязки ;оединен с входом усилителя

5 постоянного тока, второй вывод диагонали переменного тока выпрямителя соединен с вторым входом компаратора 2 и входом инвертирующего усилителя 6, выход которого подключен ко второму входу коммутатора 3.

Устройство работает следующим об- разом.

В исходном состоянии напряжение н входе отсутствует, ток через мостовой выпрямитель I не протекает, комгГара- тор 2 находится в некотором произ- вольном состоянии, определяемом контактными потенциалами проводников, нулевое напряжение от мостового выпрямителя 1 через коммутатор 3 и бло

14

4гальванической развязки поступает а усилитель 5, на выходе которого также нулевое напряжение. Напряжение от источника 8 через дифференциальный усилитель 10 и переключатель 12 оступает на управляющий вывод регуирующего транзистора 9, который полностью открыт.

При включении питающего напряжения начинает протекать ток i по цепи: вход - мостовой выпрямитель I - регуирующий транзистор 9 - датчик 13 тока - мостовой выпрямитель 1 - усилитель 5 постоянного тока - выход. При этом напряжение, пропорциональное току в этой цепи, от датчика 13 тока поступает на второй вход дифференциального усилителя 10, сигнал ошибки регулирования с его выхода поступает через перерслючатель 12 на управляющий вход регулирующего транзистора 9, который поддерживает стабильным ток на.уровне, задаваемом напряжением источника 8 управляющего напряжения . В зависимости от направления тока i он проходит через разные диоды мостового выпрямителя. Компаратор 2, сравнивая напряжения на входных выводах мостового выпрямителя 1, переключает коммутатор 3 так , чтобы на его выход проходило напряжение от прямо смещенного диода мостового выпрямителя I. Это напряжение проходит через блок 4 гальванической развязки на усилитель 5 постоянного тока,имеющий коэффициент передачи, по напряжению примерно равный .двум, но несколько меньший этого значения (в зависимости от требуемой точности устройства). Тогда на выходе усилителя

5устанавливается напряжение, примерно равное падению напряжения на двух диодах мостового выпрямителя 1. Подключая выходные выводы усилителя 5 постоянного тока так, чтобы напряжение на них бьшо противоположно по направлению падению напряжения на диодах моста, можно скомпенсировать это падение напряжения. Инвертирующий усилитель 6 и коммутатор 3 обеспечивают автоматическое переключение полярности компенсирующего напряжения при изменении направле ния тока i.

В зависимости от положения переключателя 12 возможны два случая. В первом случае переключатель 12 находится в исходном состоянии. При этом цепь обратной связи, регулирующая

ток, безынерционна и стабилизируется мгновенное значение тока i любой полярности.

Во втором случае переключатель 12

переключен. При этом сигнал ошибки в

цепи обратной связи регулирования тока проходит через инерционное звено 11, т. е. вводится астатизм. Это позволяет с высокой точностью стабили- зировать среднее значение тока i (за счет некоторого снижения быстродействия цепи обратной связи).

Компенсация падения напряжения на диодах мостового выпрямителя 1 позво- ляет обеспечить точное регулирование тока при наименьшем напряжении пита-, ния около 1,2-1,5 В, причем не только при переменном напряжении, а и при постоянном или периодическом с произвольной формой, при этом возможна стабилизация как мгновенного, так и действующего значения тока.

Формула изобретения

Регулятор тока, содержащий мостовой Ёыпрямитель, первый вывод диагонали переменного тока которого соединен с входным выводом, регулирующий

элемент, два силовых вывода которого подключены к диагонали постоянного тока мостового выпрямителя, а управляющий вход соединен с выходом источника управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона работоспособности в области низких входных напряжений, в него введены компаратор, коммутатор, блок гальванической развязки, инвертирующий усилитель и усилитель постоянного тока, выход которого включен между вторым выводом диагонали переменного тока мостового выпрямителя и выходным выводом, первые входы компаратора и коммутатора соединены между собой и подключены к второму выводу диагонали переменного тока мостового выпрямителя, второй вход компаратора соединен с входом инвертирующего усилителя и первым выводом диагонали переменного тока мостового выпрямителя, выход инвертирующего усилителя соединен с вторым входом коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора, выход коммутатора через блок гальванической развязки соединен с входом усилителя постоянного тока..

Изобретение относится к электротехнике, точнее к устройствам для регулирования тока через нагрузку или к устройствам регулируемого отбора мощности со стабилизацией тока. Цель изобретения - расширение диапазона работоспособности в области низких входных напряжений. Регулирующий элемент 7 в зависимости от режима работы осуществляет стабилизацию мгновенного или эффективного значения тока нагрузки. Компаратор 2 определяет открытый диод выпрямителя 1 и управляет коммутатором 3. Нулевое напряжение на открытом диоде выпрямителя 1 через коммутатор 3 и блок 4 гальванической развязки поступает на усилитель 5 постоянного тока, где усиливается до уровня падения напряжения на двух диодах, и вводится в цепь последовательно с входными выводами мостового выпрямителя. За счет этого компенсируется падение напряжения на диодах мостового выпрямителя, что позволяет обеспечить регулирование тока при низких входных напряжениях. 1 ил.