Регулируемый источник постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО ТОКА

1 --. Изобретение относится к электротехнике и предназначено для элекгропитания УЗЛОВ измерительной и физи. ческой аппаратуры. Известен стабилизатор посто„янно;го тока, содержащий регулирующий орган; источник опорного напряжения, усилитель обратной связи и эталонное, .сопротивление в токовой цепи, сигнал с которого поступает на вход усилите ля обратной связи l. Стабилизатор обеспечивает несколь ко фиксированных значений тока в це- пи нагрузки. Недостатком его являет ся то, что он обеспечивает ток в нагрузке только одной полярности и в нем отсутствует пла.вная регулировка тока. Известен стабилизатор постоянного тока, в котором последовательно.со ста.билитроном опорного источника, включен эмиттерно-коллекторный пере-; ход транзистора, база которого через ,резистивный делитель соединена ;с нагрузочными резисторами. Регулиро ка осуществляется изменением измери тельного сопротивления t. Недостатком приведенного стабилизатора тока является то, что ток в нагрузке не меняет, своего направлени Известен стабилизатор постоянного тока,у которого эталонный датчик тока выполнен из двух последовательно соединенш х резисторов, один из которых включен: в цепь коллектор-эмиттер силового транзистора, а другой - в цепь эмитте.р-коллектор транзистора токостабилизирующего двухполюсника fSJ. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению явля.етсй регулируемый источник постоянного тока, содержащий две разнополярные ;регулирующие; ветви, выходные цепи которых подключены к общей наг рузке, а входные - к выходу операционного усилителя, и источник опорного напряжения , лодключенный к нейнвертирующему входу операционного усилителя ;4 }. .Недостатком данного технического решения является то, что при регулировке ток в нагрузке не меняет своего направления, Кроме того, при отключении нагрузки возрастает напряжение на входе стабилизатора, что может привести к выходу из строя отдельных элементов стабилизатора и нагрузки. Цель изобретения - расширение фунгсциональных возможностей путем обес печения автоматического управления и повышения надежности путем обеспечения защиты регулируемого источника от перенапряжений на выходе. В источник постоянного тока введен также генератор напряжения, выхо которого через введенный первый резистор соединен с упомянутым неинвер тируюрдим входом операционного усилителя, кроме того, в него введен оптрон, светоиэлучатель которого через введенный второй резистор подклю чен параллельно нагрузке, а фотоприемник одним выводом соединен с инвер тирующим входом операционного усилителя, а другим подключен с точке объединения светоизлучателя с нагруз кой, На чертеже приведена принципиальная схема регулируемого источника постоянного тока. Источник постоянного тока содержит регулирующую ветвь 1, подключенную к зажиму 2 и состоящую из регулирующего элемента 3, источника 4 опорного напряжения, подключенного одним выводом к общей шине 5, усилительного каскада б, дополнительной регулирующей ветви 7, подключенной вход-ным выводом к зажиму 8, выходной вывод которой совместно с входным вы водом ветви 1 подключены к зажиму 9 нагрузки 10, Базы усилительных каска дов б обеих ветвей подключены к выходу операционного усилителя 11, инвертирующий вход которого через резистор 12 подключен к зажиму 13 и резистивному датчику 14, неинвертиру ющий вход усилителя 11 подключен к потенциометру 15, крайние выводы кот рого подключены к источникам 4 опорног о напряжения противоположных вет- вей. Выход генератора напряжения 16 подключен к зажиму 13 и средней точке потенциометра 15, Питание операционного усилителя 11 и источника 4 опорного напряжения осуществляется от стабилизаторов напряжения 17. Параллельно нагрузке 10 подключен светоизлучатель 18 и фо топриемник 19 оптрона 20, подключенного одним выводом к инвepтиpyющe /Iy входу усилителя 11, а другим - к выходному зажиму 9. Источник постоянного тока работае следующим образом. Сигнал рассогласования поступает резистора 14 на вход операционного усилителя 11 и с его выхода на базы транзисторов б противоположных ветвей- 1,7. Потенциометром 15 осуществляется плавная регулировка тока в цепи нагрузки 10, начиная от максимального значения тока одной поляр ности с переходом через нулевое значение тока до максимального значения тока противоположной полярности. Соответственно, в зависимости от полярности сигнала, поступающего с выхода операционного усилителя 11, работает одна регулирующая ветвь источника (регулирующий элемент 3 противоположной ветви при этом заперт}. При нулевом значении сигнала, подаваемом на инвертирующий вход усилителя 11, заперты регулирующие элементы 3 обеих ветвей, и ток в нагрузке 10 не протекает. При необходимости автоматического иЭ енения тока в нагрузке 10 с определенной скоростью и по определенному режиму изменения |К входным зажимам операционного усилителя 11 подключается генератор 16.-При увеличении напряжения на выходе источника более допустимого уровня ( при отключении нагрузки возрастает яркость свечения светоизлучателя 18 оптрона 20, что приводит к уменьще нию сопротивления фотоприемника 19. Источник переходит в режим стабилизации напряжения и управляется сигналом, поступающим с выходного усилителя на элементах12,19. Приведенный регулируемый источник постоянного тока может быть эффективно использован в измерительной физической аппаратуре, когда в нагрузке наблюдается явление гистерезиса и после каждого включения, перед повторением или последующей операцией необходимо для устранения намагничивания изменить направление тока в нагрузке. При этом источник защищен от перенапряжений на выходе. Формула изобретения 1. Регулируемый источник постоя-нного тока, содержащий две разнополярные регулирующие ветви, выходные цепи которых подключены в общей нагрузке, а входные - к выходу операционного усилителя, и источник опорного напряжения,подключенный к неинвертирующему входу операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения автоматического управления, в него введен генератор напряжения, выход которого через введенный первый резистор соединен с упомянутым неинвертирующим входом операционного усилителя. 2. Источник по п.1, отличащий с я тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения за-иты от перенапряжения на выходе, в него введен оптрон, светоизлучатель которого через введенный второй резистор подключен параллельно нагрузке а фотоприемник одним выводом соединен с инвертирующим входом операцинного усилителя, а другим - подключен к точке соединения светоизлучатея с нагрузкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. G 05 F 1/56, 25.07.79.