Стабилизатор тока импульсной формы Советский патент 1980 года по МПК G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ТОКА ИМПУЛЬСНОЙ ФОРМЫ

.1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания оборудования автоматики, зарядных устройствах аккумуляторов, измерительной технике,

Известны стабилизаторы тока импульсной формы l.

Наиболее близким из известных технических решений является стабилизатор тока импульсной формы, содержгиций выпрямитель тока на тиристорах, входная цепь которого соединена с выводами для подключения питающего напряжения, датчик тока, вкпю ченный в выходную цепь указанного выпрямителя, компаратор, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - со входом фазосдвигаюцего блока, выходом соединенного с управляющим входом выпрямителя тока на тиристорах 2 .

Сравнение регулируемого параметра в указанном стабилизаторе производится каждый полупериод, при этом выходное напряжение должно быть хорошо сглажено, что требует применения громоздкого фильтра в выходной цепи. Кроме того, в схеме известного устройства трудно обеспечить тре г - ч ::;1Л:;,::рШ|

- - . -. -. - - --- --1- а йЕ А

буемую точность стабилизации, так как в применении к стабилизатору тока невозможно обеспечить высокий уровень напряжения на конденсаторе,

необходимый для нормальной работы диодно-транзисторного ключа и компаратора. В результате на входе компаратора действует сигнал низкого уровня, соизмеримый с дрейфом напря0 жения смещения компаратора . Кроме того, наличие силового фильтра существенно ухудшает динамические характеристики устройства. °

Цель изобретения - повышение

S точности стабилизации тока и улучшение динамических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор тока импульсной формы, содержащий выпрямитель тока

20 на тиристорах, входная цепь которого соединена с выводами для подключения питающего напряжения, датчик тока, включенный в выходную цепь указанного выпрямителя, компаратор, один вход

25 которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - со входом фазосдвигающего блока, выходом соединенного с управляющим входом выпря.мителя тока на тиристорах, введен

30 усилитель, один вход которого через

резистор соединен с датчиком тока, двумя включенными между инвертирующим входом усилителя и его выходом параллельными цепями, одна из которых выполнена из последовательно соединенных первичной обмотки разделительного трансформатора и конденсатора а другая Представляет силовую цепь ключа, коммутируемого от сети через формирователь, причем во вторичную обмотку разделительного трансформатора включены последовательно соединенные диод и второй конденсатор, причем последний подключен ко второму входу компаратора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема.

Стабилизатор тока включает выпрямитель 1 тока на тиристорах,нагрузку 2, датчик 3 тока, резистор 4, усилитель 5, тиристор б, интегрирующий конденсатор 7, разделительный трансформатор 8, диод 9, второй конденсатор 10, компаратор 11, фаэосдвигающее устройство 12 и формирова:тель 13 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика 3 тока подается на усилитель 5 через входной резистор 4. Усилитель 5 интегрирует импульс тока, проходящий через нагрузк 2 в течений полупериода питающей сети. В конце полупериода на ключ б поступает импульс с формирователя 13, интегрирующий конденсатор 7 разряжается через первичную обмотку разделительного трансформатора 8, имеющего большой коэффициент трансформации. Так как вторичная обмотка разделительного трансформа:тора 8 нагружена на последовательно соединенные диод 9 и второй конденсатор 10, то возникающий в ней ток обеспечивает зАряд конденсатора 10.При этом легко обеспечить любой . уровень нгГпряжёния на конденсаторе 10, например, выбором величины его емкости. Напряжение на конденсаторе 10 сравниваетс с опорным напряжением на ко мпаратОре 11, выходной сигнал которого после прохождения через фазосдвигакяцёё устройство 12 определяет момент включения тиристоров выпрямителя 1 в слеДУЮ1ЦИЙ полупериод.

Предложенное устройство имеет улучшенные динамические характеристики (повышенное быстродействие.) за счет отсутствия в устройстве силового фильтра. Это особенно важно при применении предложенного устройства в системах с пониженными требованиями к пульсациям выходного тока (например зарядные устройства,, устройства электропитания, злектропривод и

т.п.), так как позволяет исключить громоздкие силовые фильтры.

Повышение точности стабилизации тока достигается в предложенном устройстве приведением к нулю напряжения смещения усилителя в каждый полупериод сети, замыканием входной и вы- ходной Цепей усилителя 5 ключом б.

К дополнительному преимуществу предложенного устройства следует- отнес.ти возможность его работы при низких уровнях сигналов от датчика тока. Это позволяет применять маломощные датчики тока, .например обычные шунты, используемые в электроизмерительных приборах.

В связи с тем, что в предложенном устройстве проводится периодическая коррекция дрейфа напряжения смещения, требования к усилителю по этому параметру невелики и возможно использование простых интегральных операционных усилителей,

Формула изобретения

Стабилизатор тока импульсной формы, содержащий выпрямитель тока на тиристорах, входная цепь которого соединена с выводами для подключения питающего напряжения,датчик тока,включенный в вьзХодную цепь указанного выпрямите л я, компаратор, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - со входом фазосдвигающего блока, выходом соединенного с управляющим входом выпрямителя тока на тиристорах, отличающийс я тем, что, с целью повьлиения точности стабилизации и улучшения динамических Характеристик стабилизатора, он снабжен усилителем, один вход котОрОго чёрез резистор соединен с датчиком тока, двумя включенными между инвертирующим входом усилителя и его выходом па15аллёльными цепями, одна из которых: выполнена из последовательно соединенных первичной обмотки разделительного трансформатора и конденсатора, а другая представляет силовую Ц|.эпь ключа, коммутируемого от сети через формирователь, причем/во вторичную обмотку разделительного трансФорматора включены последовательно соединенные диод и второй конденсатор, причем последний подключен -ко второму входу компаратора.

5 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 462259, кл. Н 02 М 7/10, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 538463, кл. Н 02 М 7/10, 1979.