Ограничитель скорости изменения напряжения Советский патент 1991 года по МПК G05F5/00 

ЩЦ 2,1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах плавного отслеживания напряжения.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема описываемого ограничителя скорости изменения напряжения; на фиг.2 - временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу.

Ограничитель скорости изменения напряжения содержит выводы 1,2 (фиг.1) для подключения источника входного напряжения, выводы 3,4 для подключения нагрузки, операционный усилитель 5, p-n-р транзистор 6, n-p-п транзистор 7, диоды 8,9, конденсатор 10, первый резистор 11, второй резистор 12, третий резистор 13. Выводы 1,3 соединены с шиной нулевого потенциала, Одна из обкладок конденсатора 10 соединена с выводом 4. Один из выводов резистора 11 подключен к шине нулевого потенциала. Базы транзисторов 6,7 подключены к другому выводу резистора 11 и через резистор 12 - к выходному потенциальному выводу операционного усилителя 5, соединенному через резистор 13 с эмиттерами транзисторов 6,7. Другая обкладка конденсатора 10 подключена к шине нулевого потенциала. Неинвертирующий вход операционного усилителя 5 соединен с выводами 1,2, а потенциальный вывод инвертирующего входа - с выводом 4 и через включенные в проводящих направлениях диоды 8,9 - с коллекторами транзисторов 6,7.

Ограничитель работает следующим образом.

При медленном увеличении входного напряжения UBx (фиг.2) положительной полярности положительное напряжение с выхода операционного усилителя 5 через резистор 13,эмиттер-коллекторный переход транзистора 6 и диод 8 заряжает конденсатор 10 до величины U8x. Это обеспечивается тем, что постоянная времени заряда конденсатора 10 выбирается меньшей, чем допустимая скорость изменения DBX.

В том случае, когда скорость изменения UBX становится больше максимально допустимой, происходит насыщение операционного усилителя 5. Ток коллектора транзистора 6 определяется сопротивлением резистора 13 и разностью между выходным напряжением насыщенного усилителя 5 и напряжением с выхода делителя напряжения, образованного резисторами 11, 12. В этом режиме конденсатор 10 заряжается неизменной величиной постоянного тока;

поэтому скорость изменения выходного напряжения ивых не может быть больше заданной.

Если входное напряжение UBX уменьшается, на выходе операционного усилителя 5 появляется напряжение отрицательной полярности. Конденсатор 10 разряжается через диод 9, коллектор-эмиттерный переход транзистора 7 и резистор 13.

0 В случае резкого уменьшения UBX операционный усилитель 5 насыщается и на его выходе имеет место максимальное отрицательное напряжение.

При помощи резисторов 11-13 и тран5 зистора 7 устанавливается опять же неизмененная величина тока разряда конденсатора 10. Этот ток соответствует максимально допустимой скорости разряда конденсатора 10 и заданной скорости изменения выходного

0 напряжения ивых.

Таким образом, данное техническое решение обеспечивает эффективное ограничение скорости изменения напряжения по рекомендованному закону во всем диапазо5 не практически без зон нечувствительности, (вследствие большого коэффициента усиления операционного усилителя 5). При этом перестройка схемы на другие диапазоны скоростей осуществляется изменением всего

0 лишь одного параметра, а именно сопротивления резистора 13. Ограничитель работает устойчиво независимо от характера нагрузки (как активного, так и реактивного), поскольку анализируется величина производной на5 пряжения UBx, т.е. нагрузка в контур регулирования не включается.

Когда выходное напряжение UBUX и новое задание уровня входного управляющего сигнала UBx сравниваются, прирост UBbix

0 прекращается и устройство приходит в статическое состояние, при котором выходной сигнал равен новому значению входного (ивых UBx), а напряжение на выходе операционного усилителя 5 оказывается близким

5 к нулю.

Если уменьшение уровня входного сигнала UBx происходит до того, как выходной сигнал ивых устройства достигает первоначально заданного уровня, то как только

0 входной сигнал становится меньше фактического уровня выходного (UBX ивых), устройство переключается, и UBHX начинает плавно и непрерывно уменьшаться.

Следовательно, описываемое устройст5 во при постоянстве или медленном изменении входного напряжения UBx повторяет его на своем выходе при любой полярности UBX, а при резких изменениях последнего ограничивает скорость изменения выходного напряжения ивых, т.е. обеспечивает плавмое отслеживание UBx. Простота конструкции устройства предопределяет его высокую эксплуатационную надежность.

Формула изобретения Ограничитель скорости изменения напряжения, содержащий две пары выводов для подключения источника входного напряжения и нагрузки, первые из которых в каждой паре соединены с шиной нулевого потенциала, операционный усилитель, два диода, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с вторым выводом для подключения нагрузки, первый резистор, один из выводов которого подключен к шине нулевого потенциала, второй резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения

0

5

надежности работы, в него введены два транзистора разных типов проводимости и третий резистор,причем базы транзисторов подключены к другому выводу первого резистора и через второй резистор-к выходному потенциальному выводу операционного усилителя, соединенному через третий резистор с эмиттерами транзисторов, другая обкладка конденсатора подключена к шине нулевого потенциала, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с выводами для подключения источника входного напряжения, а потенциальный вывод инвертирующего входа - с вторым выводом для подключения нагрузки и через включенные в проводящих направлениях диоды - с коллекторами транзисторов.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к регуляторам электрических величин. Цель изобретения - повышение надежности в работе. Устройство содержит операционный усилитель 5, транзисторы 6, 7 разныхтипов проводимости, диоды 8, 9, конденсатор 10, резисторы 11-13. Отслеживание входного напряжения осуществляется с помощью конденсатора 10. В случае резкого увеличения входного напряжения насыщается операционный усилитель 5, конденсатор 10 заряжается постоянным током, протекающим через транзистор 6, диод 8 и определяемым сопротивлением резистора 13 и разностью между выходным напряжением насыщенного операционного усилителя 5 и напряжением с выхода делителя напряжения, образованного резисторами 11, 12. В связи с этим скорость изменения выходного напряжения соответствует заданной (максимально допустимой) В случае резкого снижения входного напряжения операционный усилитель 5 опять же насыщается, но его выходное напряжение меняет свою полярность. Разряд конденсатора 10 происходит через транзистор 7, диод 9 с постоянным током, определяемым теми же параметрами. Скорость изменения выходного напряжения также не превышает заданного значения. 2 ил. Ё

л