Устройство для сглаживания пульсаций напряжения Советский патент 1977 года по МПК H02M1/14 

ника 1 постоягшого тока - регулируемого или нерегулируемого вьшрямителя, импульсного стабилизатора, электромашиниого генератора или другого источника постоянного тока через вторичную обмотку 2 компенсирующего трансформатора поступает иа нагрузку 3. Первичная обмотка 4 компенсирующего трансформатора включена на выход оконечного каскада на транзисторе 5, база которого соединена непосредственно с выходом операционного усилителя 6 с дифференщ1альным входным каскадом. Для уменьшения объема и массы устройства операционный усилитель целесообразно использовать в интегральном исполнении в виде микросхемы. Один из входов операционного усилителя 6 подключен к средней точке резисторнрго делителя 7 напряжения, который соеданен последовательно со стабилитроном 8 и подключен к зажимам нагрузки 3, а другой вход операцио1шого усилителя 6 - к стабилитрону 8 через сопротивление 9. Кроме того, зтот вход операционного усилителя 6 соединен с из выводов сопротивления 10 обратной связи, другой вывод которого подключен к змиттерчому сопротивлению 11 оконечного каскада. Параллельно нагрузке 3 целесообразно включить конденсатор 12.

Нагрузки 3 и делитель 7 могут быть также включены непосредственно на зажимы источника 1, При этом вторичная обмотка 2 компенсирующего трансформатора с последовательно соединенным с ней конденсатором 12 должна бьггь подключена параллельно нагрузке 3. В последовательной цепи источника 1 предполагается наличие дросселя фильтра.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Пульсирующее напряжение с нагрузки 3 поступает на цепочку, образованную последовательно соединенными делителем 7 напряжения и стабилитроном 8. При этом часть постоянного напряжения отсекается стабилитроном, а оставщееся пульсирующее напряжение через делитель 7 подается да один из входов операционного усилителя 6. На другой вход операционного усилителя 6 поступает напряжение через сопротивление 10 обратной связи, снимаемое с змиттерного сопротивления 11 оконечного каскада. Это напряжение, определяемое величиной сопротивлений 9,10 и 11 и напряжением стабилизации стабилитрона 8, обеспечивает стабилизацию режима усилителя по постоянному току. При увеличении тока, протекающего через транзистор 5, повыцшется напряжение на змиттерном сопротивлении 11 и запирающее напряжение, подаваемое на вход операционного усилителя 6, его входное напряжение уменьшается и ток транзистора 5 возвращается к первоначальной величине. При помощи потенциометра (7) проводится родрегулировка напряжения, подаваемого на первь1Й вход, и обеспечивается равенство напряжений постоянного тока, попадаемых иг оба входа операционного усилителя 6. Таким образом, контур дополнительной об

щей отрицательной обратной связи обеспечивает стабилизацию режима всего усилителя.

Пульсаили напряжения, подаваемые с нагрузки 3 через делитель 7 на вход операционного усилителя 6 и усиленные ими, оконечным каскадом на транзисторе 5 подаются на первичную обмотку 4 компенсирующего трансформатора.

Через вторичную обмотку 2 компенсирующего трансформатора напряжение переменного тока поступает в цепь нагрузки в против офазе с напряжением пульсаций источника. Величина и форма этого напряжения при помощи замкнутой системы автоматического регулирования по переменному току устанавливается таким образом, чтобы переменная составляющая напряжения на нагрузке (пульсации напряжения) бьша близка к нулю при любой величине тока нагрузки и любых частотах и величинах переменных составляющих напряжения источника 1.

При увеличении по какой-либо причине величины или формы пульсаций напряжения на нагрузке 3 автоматически изменяется форма напряжения на вторичной обмотке 2 компенсирующего трансформатора и возвращается урввень пульсаций напряжения на нагрузке к прежней величине, близкой к нулю. Таким образом напряжение переменного тока трансформатора компенсирует переменные составляющие любой частоты, вырабатываемые источником 1.

Формула изобретения

Устройство для сглаживания пульсаций напр. жения, содержащее компенсирующий трансформатор, вторичная обмотка которого связана с цепью нагрузки, а первичная соединена с выходом блока, состоящего из оконечного каскада и операционного усилителя с дифференциальным входным каскадом, в цепь эмиттера которого включен резистор и один из входов которого соединен с цепью обратной связи по пульсации вькодного напряжения, о т л и ю щ .е я тем, что, с целью упрощения,

вход оконечного каскада соединен непосредственно с выходом операционного усилителя, упомянутый вход которого подключен к .средней точке ре. зисторного делителя напряжения, соединенного последовательно со стабилитроном и подсоединенного к выходным зажимам, а его другой вход соединен с указанным стабилитроном через вспомогательный резистор с одним вьшодом резистора обратной связи, другой вьшод которого подключен к упомянутому змиттерному резистору оконечного каскада.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе:

1.Шуваев Ю. Н. Сглаживание пульсаций напряжения при помощи устройства с последовательным компенсирующим трансформатором. Сб. Электронная техника в автоматике, вып. 2, изд. Со, радио, 1971.

2.Авторское свидетельство № 411586, кл. Н02 М 3/02, 1969 (прототип).

N

CZ

T U