Устройство для стабилизации тока

111 54 бвбб Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15,02.7Дата опубликования Йсударственныи комитет Совета Министров СССР(54) СтРойетВО ДЛЯ Изобретение относится к области электротехники и может применяться в шцрокодиапазонных установках для испытаний источников постоянного тока и для точной стабилизации тока электромагнитов в технике физического 5 эксперимента.Известен стабилизатор напряжения с ключом в цепи выпрямителя, который может быть использован в качестве стабилизатора тока, содеркащего выпрямитель, переключающий 10 элемент, по упраьляющему входу подключенный к схеме управления и включсццьш в цепь выпрямителя, а также сглаживающий1. СД-фильтр.Известно такке устройство для стабилиза ции тока, содержащее силовую цепь из последовательно соединенных тиристорного преобразователя, клемм для подключения нагрузки, сглаживающего фильтра и датчика тока, задатчик тока, усилитель сигнала рассогласова ния и узел управления тиристорами преобразователя, запускаемый с частотой сети и выполненный в виде генератора пилообразного напряжения на транзисторе, в коллекторную цепь которого включен конденсатор, а к эмит тер - базовому р - п-переходу через резисторы и отпирающий источник подключен выход сглакивающего фильтра, и нуль-органа, формирующего импульс управления тиристорами преобразователя в момент равенства пилооб разного напряжения на коллекторе трацзисто ра и напряжения ца выходе усилителя. Одна ко при работе тиристорного преобразователя в режиме выпрямителя эффективность приме пения указа:ного генератора снижается по мере увеличеция иап якения ндгрузки. Эта объясняется тем, что вели цша эмитте 1 тцога резистора в генераторе пилообразного цдпря. жецця постоянна.Для умсньшснця погрешности стдбцлцзации тока в предлагаемом устройстве эмитгсрцый резистор генератора пилообразного напряжения выполнен в вцдс послсдоватсльцо соединенных секциЙ, каждая из соторых, кроме Одной, шунтирована стабилцтроном.На чертеже дана функциональная схемд описываемого устройства.Устройство содсрж 1 т силовую цепь цз последовательно сседцнсццых тирсторцого преобразователя 1, сглдкиваОпего фцльгра 2, и,1 смм дг 15 Нодключсция цаг"Зки 3 и датчика 4 тока, усилитель 5 постоянного тока, гецсрат 01 6 пилоооразцого нац 1 Яжсния, собраццыЙ на транзсторах 7 и 8, конденсаторе 9, последовательно сосдицснцых секциях, состоящих из резисторов 10 14 ;1 стдоцлцтронов 15 - 18, и сцнхрош;заторе 19. Кроме того, устройство иместзадатчк 20 тока, сосдицсццый с усилителем 5 псстояццого тока, выход которого подключен к нуль-органу 21, формирую 546866щему импульс, который через распределитель 22 поступает на управляющий электрод соответствующего тиристора преобразователя 1, отпирающий источник 23,Устройство работает следующим образом, Система регулирования по отклонению тока г от заданного напряжением - (,г, значения образована датчиком 4 тока, усилителем 5 и генератором б пилообразного напряжения, выходные сигналы которых, будучи поданы на входы дифференциального нуль-органа 21, приводят к его срабатыванию и формированию сдвинутого по времени (фазе) импульса, направляемого распределителем 22 на управляющий электрод соответствующего тпристора преобразователя 1. Распределитель и генератор синхронизированы с сетью, причем так, что генератор запускается коротким по сравнению с полупериодом сетевого напряжения импульсом, поданным в отпирающем направлении на транзистор 7, который, кратковременно отпираясь, разряжает конденсатор 9. Заряжается конденсатор коллекторпым током транзистора 8, эмиттерный ток которого полностью определяется разностью потенциалов - Уб (базы) и - Обо смещения эмиттера и сопротивлением нелинейного резистора, собранного на линейных резпсторах 10 14 и стабилптронах 15 - 18. Система регулирования по напряжению нагрузки возникает олагодаря тому, что потенциал - (,гб (базы) за счет ее подключения к минусу нагрузки 3 сделан пропорциональным этому напряжению и тем самым определяет наклон пилообразного потенциала коллектора транзистора 8 таким образом, что сдвиг импульсов управления тиристорами по отношению к импульсам запуска генератора б выражается гиперболой2-.ЯС(Уп - Уо)(1)1гбгде- частота сети;Р, У - сопротивление и потенциал нелинейных резистора и источника смещения в цепи эмиттера транзистора 8;С - емкость конденсатора 9;сгУ - потенциалы выхода усилителя 5 ппитания коллекторной цепи транзистора 8,Установив в схему К и сааб рассчитанные из условия приближения функций, одна из которых - (1), а другаяа = агссоз Уб, (2)можно минимизировать ошибку стабилизации тока г, обусловленную изменением напряженпя (сопротпвления) нагрузки 3; функция, обратная (2), описывает регулировочную харак.теристпку тиристорпого преобразователя 1.Эффективность регулирования по напряже 5 нпю нагрузки, выражающаяся в уменьшенииошибки стабилизации тока, достигает 8- - 12 вдиапазоне изменения К-ограниченном неравенством - 0,7- Уб(0,где Я и У=Об, могут быть линейными, т. е.10 от Ьб незавпспмымп. Если же тпрпсторныйпреобразователь стабилизатора должен работать и в режиме выпрямления, где 0(Уб 0,7,то этот 8 - 12-кратный эффект уменьшенияошибки может быть принят за хотя и слоя 15 ный, но наиболее конкретный критерий оптимальности прп определении количества гг ипараметров Л, ЛЯ, /, ЛУ стабплптронно-резпсторных секций, реализующих совместно с непзменными частями20114=- Я - Мрасчетных значений У и Я кусочный принцип гиперболической аппроксимации функзо ции (2),Формула изобретенияУстройство для стабилизации тока, содержащее силовую цепь из последовательно соединенных тиристор ного преобразователя, клемм для подключения нагрузки, сглаживающего фильтра и датчика тока, задатчик то О ка, усилитель сигнала рассогласования и узелуправления тиристорамп преобразователя, запускаемый с частотой сети и выполненный в виде генератора пилообразного напряжения на транзисторе, в коллекторную цепь которого включен конденсатор, а к эмпттер-базовому р - и-переходу. через резисторы и отпирающий источник подключен выход сглаживающего фильтра, и нуль-органа, формирующего импульс управления тиристорами преобразователя в момент равенства пилообразного напряжения на коллекторе транзистора и напряжения на выходе усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешности стабилизации тока, эмиттерный резистор генератора пилообразного напряжения выполнен в ЛЗ виде последовательно соединенных секций,каждая из которых, кроме одной, шунтировапа стабилитроном.Редактор А, Пейсоченко Корректор А, Галахова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 370/12 Изд. Мо 208 Тираж 1069 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5