Стабилизатор тока Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 G05F1/58 

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания и может бы использовано для стабилизации тока. По основному авт. св. W 462173 известен стабилизатор тока, содержа щий регулируемый инвертор, подключен ный к нагрузке через выходной трансформатор и выпрямитель, и датчик выходного тока, соединенный с управляю щим входом инвертора через вспомогательный выпрямитель, орган сравнения и цепь обратной связи, выходной трансформатор выполне н в виде двух раздельных сердечников, охваченных вторичной обмоткой, на одном из которых размещена первичная обмотка, а на другом - обмотка, соединенная со входом вспомогательного выпрямите ля Dl. Недостатком известного стабилизатора тока является то, что в случае выхода из строя схемы управления ск важностью импульсов инвертора и на короткого замыкания на выходе инвертора он может выйти из строя,по скольку через инвертор начинают протекать недопустимо большие токи.Это происходит потому,что неуправляемый инвертор из источника тока превращается в источник напряжения,для которого режим короткого замыкания н едопустим. Кроме того, в тех случаях, когда сопротивление нагрузки изменяется в широких пределах в сочетании со значительными изменениями напряжения питающей сети, необходимо значительно изменять и скважность импульсов напряжения инвертора, что не всегда технически осуществимо. Цель изобретения - повышение надежности стабилизатора и снижение требований к скважности генерируемых им импульсов. Цель достигается тем, что в стабилизатор тока последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора инвертора включен конденсатор с величиной емкости, обеспечивающей резонанс :апряжений в контуре, образованном этим конденсатором и первичной обмоткой выходного трансформатора. На фиг. 1 показана принципиальная схема стабилизатора; на фиг. 2 - вариант выполнения стабилизатора тока. Стабилизатор тока состоит из регулятора 1 напряжения,выходного трансформаторд 2 инвертора,схемы 3 сравнения и обратной связи, выпрямителя 4 выходного напряжения инвертора, выпр мителя 5 напряжения обратной связи и конденсатора 6, включенного последовательно с выходным трансформаторо инвертора. Кроме того, магнитопровод 7 и 8 выходного трансформатора 2 раз делены на две магнитоиэолированные части. На магнитопровод 7 намотана Первичная обмотка 9, а на магнитопро вод 8 - обмотка 10 датчика тока. Маг нитопроводы 7 и 8 совмещены и на них намотана вторичная обмотка 11, а обмотка 10 датчика тока нагружена на выпрямитель 5 напряжения обратной связи. Схема 3 сравнения и обратной связи осуществляет сравнение напряжения обратной связи с каким-либо опорным напряжением и регулировку скважности импульсов инвертора. Ток нагрузки 12 пропорционален току i-i вторичной обмотки 11. Этот ток Засоздает в магнитопроводе 8 магнитный поток Ф. Если магнитопроводы 7 и 8 работают на линейном участке кривой намагничивания, то по ток Ф будет пропорционален току а, следовательно, и ЭДС Е обмотки 10 будет пропорционален току 3j, Таким образом, постоянное напряжение пропорционально току нагрузки Зц . Напряжение U через схему сравнения и схему 3 отрицательной обратной свя зи регулирует скважность импульсов инвертора так, что ток в нагрузке 12 остается постояннью. Кроме того, в данной схеме осуще вляется еще и параметрическая стабилизация тока, что достигается вве дением конденсатора 6. Рассмотрим эквивалентную схему трансформатора инвертора (фиг. 2), на которойЧ1нвертор показан как источник напряжения прямоугольной формы с амплитудой Е, конденсатор 6 - как емкостное сопротивление первичная обмотка 9 трансформатора 2 - как индиктивное сопротивление X, , а нагрузка 12 стаб.члизатора тока - как активное сопротивление R, приведенное к первичной обмотке трансформатора. Из эквивалентной схемы видно, чт конденсатор 6 и первичная обмотка 9 образуют последовательный колебательный контур, индуктивность которого зашунтирована приведенным сопротивлением нагрузки Кц. Вследстви фильтрующего действия этого контура имеет смысл рассмотреть свойства схемы по первой гармонике питающего рансформатора прямоугольного наряжения инвертора. Входное сопротивление схемы 2 rXbyc- dT uliu-X i м- CJ4 Входной ток (по первой гармонике) ,.. I (VU где и - амплитуда первой гармоники напряжения инвертора. Напряжение на нагрузке R ,, .1гн и « (-) Ток в приведенной нагрузке Таким образом, из проведенного анализа следует, что при выполнении условия X Xj., т.е. при резонансе, ток в нагрузке не зависит от ее сопротивления и равен редлагаемое изобретение позволяет защитить от перегрузки инвертор в слуае замыкания со стороны нагрузки стабилизатора и выхода из строя его схв мы отрицательной обратной связи. Кроме того, оно позволяет уменьшить пределы изменения скважности импульсов выходного напряжения инвертора при одновременном изменении напряжения питающей сети и при сопротивлении нагрузки. Формула изобретения Стабилизатор тока по основному авт. св. I 462173, о тл и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения его надежности и снижения требования к скважности генерируемых импульйов, последовательно с первичной обмоткой трансформатора введен конденсатор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР 462173, кл. G 05 F 1/56, 1974.

Хс