Следящий стабилизатор источник питания Советский патент 1978 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электронно-оптичеоких устройствах различ.ного назначения с источниками питания с внешним управлением.

.Известен управляемый стабилизатор высокого напряжения, содержащий задающий генератор, широтно-импульсный модулятор, преобразователь, выпрямитель, делитель напряжения, управляющий ключ, усилитель обратной связи, пороговый элемент, дополнительный преобразователь с выпрямителем 1. К недостаткам такого стабилизатора следует отнести малую чувствительность, сложность схемы, невозможность следить за парафазным сигналом.

Известен также транзисторно-тиристорный усилитель мощности постоянного тока, содержащий модулятор-демодулятор, усилитель мощности, тиристорный ключ, нуль-орган, инвертор и моновибратор 2. Недостатками этого устройства являются сложность схемы и незащищенность от нестабилизирующих ф.акторов.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является следящий стабилизированный источник питания, содержащий стабилизатор постоянного напряжения с транзисторным регулирующим элементом, включенным в одну из силовых шин, и измерительно-усилительным органом, один из управляюш,их входов которого подключен к выходу стабилизатора, а выход - « управляющему входу регулирующего элемента, вывод для подключения источника управляющего сигнала и вывод для подключения нагрузки 3.

Недостатком такого следящего, стабилизированного источника питания является невозможность следить за парафазным сигналом, а также то, что он перестает выполнять роль стабилизированного от внешних воздействий источника напряжения при управлении случайным сигналом из-за отсутствия фиксированной внутренней опоры и невозможности получить большое усиление или высокий уровень выходного напряжения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и улучшение

выходных характеристик следящего стабилизированного источника питания. Эта цель достигается тем, что в следящем стабилизированном источнике питания выход стабилизатора постоянного напряжения через дополнительно введенные последовательно соединенные преобразователь постоянного напряжения в переменное с выпрямителем на выходе и фазочувствительный инвертор соединен с указанным выводом для подключения нагрузки, другой управляющий вход измерительно- 3 усилительного органа через дополнительно введенный линейный выпрямитель соединен с указанным выводом для подключения источника уп1равляющего сигнала, П|ричем последний подсоединен к управляющему входу фазочувствительного инвертора. Функциональная схема следящего стабилизирова.нного источника питания представлена иа чертеже. Следящий стабилизированный источник питания содержит линейный выпрямитель 1, стабилизатор постоянного напряжения 2, преобразователь постоянного напряжения в переменное 3, выпрямитель 4 и фазочувствительный инвертор 5. Выход фазочувствительного инве|ртора 5 является выходом устройства. Входной сигнал, представляющий собой случайный процесс с низкой частотой изменения и малой амплитудой, поступает на вход линейного выпрямителя 1. Линейный выпрямитель выполнен из двух интегральных микросхем 6 и 7, одна из которых (6) работает как двухполупериодный выпрямитель, а другая (7), - как инвертирующий усилитель. Применение линейного выпрямителя позволяет повысить чувствительность устройства и преобразовать биполярпый входной сигнал в однополярный. С выхода линейного выпрямителя 1 усиленные управляющие сигналы поступают в стабилизатор напряжения 2. Стабилизатор достояиного напряжения 2 выполнен по схеме линейного компенсационного стабилизатора. Регулирующий элемент, собранный на транзисторах 8 и 9, представляет собой регулируемое сопротивление, включенное последовательно с напрузкой стабилизатора. Резистор 10 служит для уменьшения влияния температурных воздействий. Опорное напряжение формируется стабилитроном 11. Ток через стабилитрон 11 задается резистором 12. Усиленный линейным выпрямителем 1 управляющий сигнал вводится последовательно с сигналом стабилитрона 11. Сигнал ошибки отрабатывается измерительно-усилительным органом на усилителе обратной связи, представляющем собой дифференциальную схему сравнения на транзисторах 13 и 14, режимных резисторах 15, 16 и стабилитроне 11, подключенном таким образом, что в отсутствии управляющего сигнала выходное напряжение стабилизатора рав.но нулю. Коэффициент передачи стабилизатора напряжения 2 равен «единице. Наличие стабилизатора напряжения 2 позволяет существенно ослабить влияние дестабилизирующих факторов на форму выходного напряжения, повторять с высокой точностью форму сигнала на выходе линейного выпрямителя 1. Выходное напряжение стабилизатора 2 является питающим для усилителя мощности 17, входящего в состав .преобразователя напряжения 3. В качестве преобразователя напряжения 3 использован двухтактный усилитель мощности 17 с задающим генератором 18. Преобразователь 3 позволяет повысить уровень выходного напряжения до требуемой величины без применения высоковольтных силовых полуцроводниковых элементов. Напряжение с преобразователя 3 поступает на выпрямитель 4, собранный по мостовой схеме, а далее на фазочувствительный инвертор 5, который состоит из узла управления 19 и инвертора 20, выполненного по мостовой схеме на тиристорных олтронах, вза,мен существующих схем на тиристорах. Узел управления инвертором представляет собой чувствительный триггер Шмидта в интегральном исполнении и усилитель на транзисторах. Применение в инверторе тиристорных оптронов позволило упростить схему управления инвертором и осуществить гальваническую развязку исполнительных элементов от элементов управления. Форма выходного напряжения фазочувствительного инвертора 5 точно воспроизводит форму входного управляющего сигнала. Использование новых ззлов - линейного выпрямителя, преобразователя напряжения, выпрямителя и фазочувствительного инвертора, позволило создать одноканальный следящий стабилизированный источник питания с билолярНым выходом, с высокой точностью повторяющий форму управляющего (случайного) сигнала, с защитой от дестабилизирующих факторов. Создание одноканального следящего стабилизироБанного источника питания вместо двух следящих стабилизаторов, применение интегральных микросхем привело к упрощению схемы, повыплению ее чувствительности, улучшению электрических параметров, повышению надел ности и уменьшению габаритов устройства. Формула изобретения Следящий стабилизированный источник пиания, содержащий стабилизатор постоянного напряжения с транзисторным регулирующим элементом, в.ключенным в одну из силовых шин, и измерительно-усилительным органом, один из управляющих входов которого подключен к выходу стабилизатора, а выход - « управляющему входу транзисторного регулирующего элемента, вывод для подключения источника управляющего сигнала и вывод для подключения налрузки, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и улучшения выходных характеристик, выход стабилизатора постоянного налряжения через дополнительно введенные последовательно соединенные преобразователь постоянного напряжения в переменное с выпрямителем на выходе и фазочувствительный инвертор соединен с выводом для подключения нагрузки, другой управляющий вход измерительно-усилительного органа через дополнительно вв-еденный линейный выпрямитель соединен с выводом для подключения источника управляющего сигнала, причем последний подсоединен «управляющему входу фазочувствительного инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №408290, кл. G 05F 1/56, 1973.

2.Авторское свидетельство. СССР №381151, кл. Н 03F 3/12, 1973.

3.Никонов В. А. Следящие стабилизаторы напряжения на полулроводниковых приборах с высокой точностью слеженИЯ. М., «Вопросы радиоэлектроники, сер. ОТ, 1973, вып. 7, с. 115.

rj