Управляемый стабилизатор разнополярного напряжения и тока

и М 4. Удй аь Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 290972 (21) 1832072/24-07 с присоединением заявки М 9 -51)м. Кл. С 05 Р 1/56 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 316. . 722. 1 (088. 8) Дата опубликования описания 300380(54) УПРАВЛЯЕМНЙ СТАБИЛИЗАТОР РАЗНОПОЛЯРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА Изобретение относится к управляемьи источникам напряжения и тока, различного во времени направлений, и может быть использовано как мощный автоматический регулятор,Известны управляемые стабилизатора разнополярного напряжения и тока,содержащие регулирующие транзисторные элементы противоположного типапроводимости, каждый из которых под-;ключен к одной из полярных клемм источника питания и последовательно ввыходные шины стабилизатора, усилитель и источник задающего сигнала,Однако известное устройство нуждается в дополнительном источнике питания усилителя, так как источникпитания транзисторов изолирован отобщей точки соединения нагрузки сэмиттерами транзисторов сопротивлением нагрузки и коллектор-эмиттерныхпереходов транзисторов и при одновременном использовании и числа аналогичных устройств, число источниковпитания равно и + 1, Другим недостатком устройства является изоляция одного из полюсов источника задающегосигнала от полюсов нагрузки резисторами делителя цепи обратной связи, адругого - входным сопротивлением уси 0 лителя, что исключает воэможность его использования в системах автоматического управления, например, в качестве функционально-регулируемого стабилизатора разнополярных напряжений и токов.Цель изобретения - упростить схему стабилизатора и расширить его функциональные возможности.Согласно изобретению базы транзисторов регулирующих элементов соединены с коллекторами параллельных транзисторов регулирующих элементов противоположного типа проводимости, эмиттеры которых подключены к общей шине стабилизатора и общей шине источника питания, базы - к выходам усилителя обратной связи, причем инвертирующий вход усилителя через цепь обратной связи подключен к соединенным вместе коллекторам последовательных регулирующих элементов и через датчик обратной связи к общей шине стабилизатора, а источник задающего сигнала подк 1 тючен к неинвертирующему входу усилителя и к общей шине стабилизатора.На фиг. 1 приведена принципиальная схема управляемого стабилизатора напряжения, различного во времени направлений; на фиг. 2 - схема управляемого стабилизатора тока, различногово времени направлений,На фиг. 1, 2 показаны сопротивление 1 обратной связи, датчик 2 сигнала обратной связи, вводы 3 и 4 питания усилителя постоянного тока, усилитель 5 постоянного тока .(УПТ), параллельные транзисторные регулирующие элементы б, 7 противоположного типа проводимости, последовательные транзисторные регулирующие элементы 8, 910противоположного типа проводимости,источник 10 питания.К общей шине стабилизатора подклю- фчены: одним полюсом датчик 2 сигналаобратной связи, источник задающегосигнала П , эмиттеры параллельныхтранзисторных регулирующих элементов б, 7 противоположного типа проводимости, общая точка источника 10питания. Вводы 3, 4 питания УПТ подключены к источнику 10 питания. Базыпараллельных регулирующих элементовб, 7 подключены к выходам УПТ, а ихколлекторы - к базам транзисторныхрегулирующих элементов 8 и 9 противоположного типа .проводимости. Эмиттеры регулирующих элементов 8 и 9 подключены к источнику 10 питания; Инвертирующий вход УПТ подключен к другому полюсу датчика 2 сигнала, обратной связи и через сопротивление 1обратной связи к соединенныи вместеколлекторам регулирующих элементов 8,9, Неинвертирующий вход УПТ подключен к другому полюсу источника задающего сигнала.При выполнении сопротивления 1 идатчика 2 в виде резисторов устройство работает как стабилизатор напряжения, различного во времени направлений, в соответствии с нижеописанным. 40При равенстве задающего сигналаПь кулю напряжения на выходах УПТмалы, регулирующие элементы б, 7 ирегулирующие элементы 8 и 9 закрытыи напряжение Пр, равно нулю. Напри.мер, при температурном увеличении начального тока транзисторного регулирующего элемента 8 ток, текущий посопротивлению 1, вызывает появлениесигнала на датчике 2, который, усиливаясь УПТ, закрывает регулирующийэлемент б, приоткрывает регулирующийэлемент 7, и приоткрывшийся регулирующий элемент 9 компенсирует начальныйток регулирующего элемента 8, сохраняя напряжение О,равным нулю.С подачей, например, задающегосигнала Пб минусом к неинвертирующему входу УПТ и плюсом к общей шинестабилизатора усиленный УПТ отрицательный выходной сигнал закрывает регулирующий элемент 7 и открывает регулирующий элемент б, и увеличившийся коллекторный ток регулирующего элементаб, открывает регулирующий элемент 8и на выходе стабилизатора появляется 65 отрицательное относительно общей шина выходное напряжение П,д . Ток, текущий по сопротивлению 1, вызывает появление отрицательного напряжения на датчике 2, которое сравнивается дифференциальным входом УПТ с задающим сигналом П .Если задающий сигнал Пь постоянен во времени, то любое увеличение выходного напряжения Цвьц, вызванное, например, изменением напряжения источ - ника 10 питания, приводит к увеличению сигнала на датчике 2, который, усиливаясь по инвертирующему входу УПТ, вызывает уменьшение выходного сигнала УПТ, коллекторный ток регулирующего элемента б уменьшается и регулирующий элемент 8, закрываясь, компенсирует изменение, обеспечивая высокую стабильность выходному напряжению Ощ, И наоборот, при подаче задающего сигнала П плюсом к неинвертирующему входу УПТ и минусом к общей шине стабилизатора усиленный УПТ положительный выходной сигнал закрывает регулирующий элемент б и увеличившийся коллекторный ток регулирующего элемента 7 открывает регулирующий элемент 9, и на выходе стабилизатора появляется положителькое относительно общей шины выходное напряжение Пц . Ток, текущий по сопротивлению 1, вызывает появление положительного напряжения на датчике 2, которое сравнивается дифференциальным входом УПТ с входным сигналом П . Если входной сигнал П постоянен во времени, то любое уменьшение выходного напряжения Пэц, вызванное, например, изменением напряжения источника 10 питания, приводит к уменьшению сигнала на датчике 2, при этом сигнал рассогласования вызывает увеличение выходного сигнала УПТ, коллекторный ток регулирующего элемента 7 увеличиваетсяи регулирующий элемент 9, открываясь, компенсирует изменение, обеспечивая высокую стабильность выходному напряжению . Пеых Устройство работает аналогично вышеописанному и при использовании УПТ с совмещенным в одной точке выходом.Масштаб передачи величины задающего сигнала на выход стабилизатора задается выбором отношения величин сопротивления 1 к сопротивлению дат - чика 2.Любое воздействие как механическое, так и электрическое, вызывающее уменьшение величины сопротивления датчика 2, приводит к функциональному увеличению выходного напряжения стабилизатора, При выполнении сопротивления 1 в виде конденсатора устройство на фиг. 1 работает в режиме интегрирования входного сигнала, 510874обеспечивая большую мощность на выходе .СхеМа фиг. 2 отличается от схемы фиг. 1 только тем, что общая точка соединения датчика 2 с инвертирующим входом УПТ подключена к одному полюсу нагрузки, другой полюс которой подключен к соединенньж вместе коллекторам регулирующих элементов 8 и 9.Стабилизатор тока различного вовремени направлений, работает как описано.При равенстве задающего сигнала 0нулю напряжения на выходах УПТ малы, регулирующие элементы б, 7, 8 и 9 закрыты и ток в сопротивлении 1 равен нулю. Например, при температурном увеличении начального тока регулирующего элемента 9 ток, текущий по сопротивлению 1, вызывает появление сигнала на датчике 2, который, усиливаясь УПТ, закрывает регулирующий элемент 7, приоткрывает регулирующий элемент б, и приоткрывшийся регулирующий элемент 8 компенсирует начальный ток регулирующего элемента 9, сохраняя в сопротивлении 1 ток равным нулю. Величина стабилизируемого в сопротивлении 1 тока определяется отношением величины задающего сигнала к величине сопротивления датчика 2. Любые изменения тока в сопротивлении 1, обусловленные, например, изменением напряжения источника 10 питания, вызывают появление сигнала рассогласования на входе УПТ, усиленный выходной сигнал УПТ управляет регулирующими элементами б, 7, 8 и 9 (как описано выше для фиг. 1), компенсирующими эти изменения. При этом стабилизируемый ток в сопротивлении 1 может быть различным во времени направлений.Использование новых элементов - параллельных транзисторных регулирующих элементов противоположного типа проводимости выгодно отличает пред - лагаемый управляемый стабилизатор разнополярного напряжения (тока) от указанного прототипа, так как несколько устройств (фиг. 1 и 2) могут работать одновременно от одного источника питания, имеющего общую точку со всеми источниками задающих сигналов и с датчиками петли обратной связи по регулируемому параметру. При этом устройства могут быть объединены в многофункциональную легко согласуемую систему автоматического регулирования.формула изобретенияУправляемый стабилизатор раэнополярного напряжения и тока, содержащий регулирующие транзисторные элементы противоположного типа проводи мости, каждый из которых подключен кодной из полярных клемм источника питания и последовательно в выходныешины стабилизатора, усилитель и источ.ник задающего сигнала и цепь обратной ;5 связи, отличающийся тем,что, с целью упрощения схемы стабилизатора и расширения его функциональных возможностей, базы транзистороврегулирующих элементов соединены с ЗО коллекторами параллельных транзисторных регулирующих элементов противоположного типа проводимости, эмиттерыкоторых подключены к общей шине стабилизатора и общей шине источникапитания, базы - к выходам усилителяобратной связи, причем инвертирующийвход усилителя через цепь обратнойсвязи подключен к соединенным вместеколлекторам последовательных регулирующих элементов и через датчик обратной связи к общей шине стабилизатора, а источник задающего сигналаподключен к неинвертирующему входуусилителя и к общей шине стабилизатора.