СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1973 года по МПК G05F1/46 

1

Предлагаемое изобретение относится к области стабилизации больших постоянных токов и может быть использовано в системах, предназначенных для питания постоянным током крупных электромагнитов и линз.

Известные стабилизаторы постоянного тока, содержащие регулируемый источник постоянного тока, источник опорного тока, измерительный элемент и полупроводниковоемкостную схему управления, обладают большой постоянной времени. Поэтому в ряде случаев для устойчивой работы системы стабилизации тока необходимо применение двухконтурпой схемы регулирования, что приводит к усложнению схемы стабилизатора.

В предлагаемом стабилизаторе для повышения быстродействия в качестве измерительного элемента использован преобразователь постоянного тока во временной интервал между импульсами, выполненный по схеме импульсного магнитного модулятора, одна входная обмотка KOTOj)oro включена в цепь нагрузки, другая подключена к источнику опорного тока, а выходшле обмотки подсоединены к формирователю импульсов рассогласования, В1 1ходы которого подключены к полупроводниково-емкостной схеме управления регулируемого источника постоянного тока. Для возможности подачи на схему управления сигналов рассогласования, модулированных

по ширине, кондепсатор генератора пилообразного напряжения подключен к источнику стабилизированного напряжения с тремя уровнями напряжения, включаюп1,ему в себя

три стабилитропа, два из которых шуптированы транзисторами, базы которых подключены к выходам формирователя импульсов рассогласования. На чертеже изображена функциональная

схема описываемого стабилизатора.

Регулируемый источник постояппого тока 1 подключен к нагрузочному резистору 2, последовательно с которым включена входная обмотка 3 рабочего тока преобразователя постоянного тока во временной интервал между импульсами. Этот преобразователь состоит из ферромагнитных сердечников 4, 5, входной обмотки 6 опорного тока, выходных обмоток 7, 8 и обмоток питания 9, 10. Обмотка 6

подключена к источнику опорного тока 11, а обмотки 9, 10 через дроссель 12 - к источнику переменного напряжения 13. Обмотки 7, 8 нодсоединепы к формирователю импульсов рассогласовапия 14, состояп1;ему из триггеров

15, 16 и схем совпадений 17, 18, выход которых соединен со схемой управления регулируемого источпика постоянного тока. Схема унравлепия 19 включает в себя генератор пилообразного напряжения 20, пакопительный конденсатор 21 которого через резистор

22 подключен к источнику стабилизированного напряжения, состоящему из стабилитронов 23, 24, 25, два из которых шунтированы транзисторами 26, 27. Выходы генератора пилообразного напряжения 20 и источника опорного напряжения 28 подключены к формирователю управляющих импульсов 29 через пороговый элемент 30.

При равенстве ампервитков в обмотках 3 и 6 постоянная составляющая магнитного потока в сердечниках 4 и 5 отсутствует, поэтому положительные и отрицательные импульсы с обмоток 7 и 8 на триггеры 15, 16 поступают одновременно. В этом случае отрицательные сигналы с выходов схем совпадений 17, 18 на транзисторы 26, 27 не поступают, послед}im не открываются. Следовательно, конденсатор 21 будет заряжаться все время только от напряжения, снимаемого со стабилитронов 23, 24, 25. А именно величиной стабилизированного напряжения и определяется скорость заряда конденсатора и, следовательно, момент возникновения формирования управляющих импульсов в формирователе управляющих импульсов 29 и пороговом элементе 30.

При отклонении тока в резисторе 2 от заданного значения нарунлается равенство ампервитков в обмотках 3 и 6, в сердечниках 4, 5 появляется постоянная составляющая магнитного тока, благодаря которой индуктируемые в обмотках 7, 8 импульсы сдвигаются относительно друг друга, причем этот сдвиг пропорционален отклонению тока нагрузочного резистора от заданного значения.

При этом при увеличении тока положительный импульс в обмотке 7 появляется раньще, а отрицательньш позднее, чем в обмотке 8, и fpHrreg 15 будет находиться в переключенном о,5тоянии больщее, по сравнению с триггером &, время. На выходе схемы совнадений 17 по.$ вляется отрицательный импульс, который на время, пропорциональное отклонению тока от заданной величины, открывает транзистор 26, что приводит к понижению напряже НИН на стабилизированном источнике, более медленному заряду конденсатора 21, более позднему срабатыванию порогового элемента

30 и, следовательно, к более поздней подаче управляющего импульса на регулируемый источник постоянного тока, что, в свою очередь, приводит к уменьшению тока в нагрузке.

Схема работает аналогично и при уменьшении тока нагрузки от заданного значения, но в этом случае будет защунтировац стабилитрон 25, что способствует более быстрой зарядке конденсатора 21, более ранней подаче

управляющего импульса, увеличению тока в нагрузке.

Предмет изобретения

1. Стабилизатор постоянного тока, содержащий регулируемый источник постоянного тока, источник опорного тока, измерительный элемент и полупроводниково-емкостную схему управления, отличающийся тем, что, с

целью повышения быстродействия, измерительный элемент выполнен в виде магнитного преобразователя постоянного тока во временной интервал между импульсами, выходные обмотки которого подключены к формирователю импульсов рассогласования, выходы которого подсоединены к полупроводниковоемкостной схеме управления.

2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения щиротно-импульсного регулирования, он снабжен источником стабилизированного напряжения с тремя уровнями напряжений, включающим в себя три стабилитрона, два из которых шунтированы транзисторами, базы которых соединены с выходами формирователя импульсов рассогласования, причем к выходу источника подключен конденсатор генератора пилообразного напряжения схемы управления.

7,

JI

г 23 г 2

и 1 и

I

2/