Стабилизатор тока

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 748369 Союз Советск икСоциалистически кРеспублик) Заявлено 20,03.78 (21) 2592778/2451)М. Кл. исоединением заявки Лф 10 Государственный комите(2,3 ) Приоритет СССРи изобретенийоткрытий ллетень Рй 2.8 Дата опубликования описания 1(72) Автор кзобрет М Кувшино 71) Заявитель 54) СТАБИЛИЗАТОР ТОКА 2 вхо Д устл Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для питания светодиодов, светодиодных матриц; полупроводниковых и газовых лазеров, в системах зажигания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, а также в це 5 пях управления электромагнитными механизмами.Известно устройство содержащее репей-. ный элемент, прерыватель и дроссель, который ограничивает скорость нарастания тока и поддерживает ток в цепи при разомкнутом прерывателе. При стабилизации тока в нагрузке требуется преобразователь тока в цепи в напряжение, так как боль 15 шинство пороговых элементов управляется напряжением. В качестве релейного элемента обычно используется транзиеторный (операционный) усилитель с использовани- ем стабипитрона в качестве .задатчика порога 111.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является уст. ройство содержашее прерыватель, один вывод которого подключен к первой дной клемме, другой вывод соединен с одной из клемм для подключения нагрузкичерез дроссель и с одним из электродовдиода непосредственно, управляющий электрод прерывателя, подключен к выходу . блока импульсного управления, вход которого соединен с выходом узла управления, входом подключенного к измерительному резистору, включенному между другой клем мой для подключения нагрузки и второй входной клеммой 21.Недостатком этого устройства является н)узкий КПЛ.Бель изобретения - повышение КП ройства..Поставленная цель достигается тем, что в известном стабилизаторе тока узе /управления выполнен на транзисторе, туннельном диоде и катушке индуктивности, причем коллектор транзистора подключен к выходу узла управления, база - к аноду туннельного диода непосредственно, а через катушку.индуктивности - ко входу уз10 15 20 ЗО 35 40 50 3 7483 ла управления, эмиттер и катод туннельного диода соединен со второй входной клеммой, при этом блок импудьсного уп-. равдения выподнен в виде одновибратора, и другой электрод .диода. соединен с другой клеммой для подкдючения нагрузки.На фиг. 1 изображена упрощенная схема стабилизатора тока; на фиг. 2 приве.дены осциллограммы, поясняющие работу стабилизатора. Стабилизатор тока содержит прерыватель 1 (выподненный, например, на транзисторе), дроссель 2, диод 3, измерительный резистор 4 преобразования тока в нвпряжение. При открытом прерывателе 1,образуется цепь состоящая из первичногоисточника напряжения 5, подключенногок входным клеммам прерыватедя 1, дросселя 2, нагрузки 6 (например световода)и измерительного резистора 4 преобразования тока в напряжение. При испопьзовании стабилизатора тока ддя управления электромагнитными механизмами их обмот ка управления используется вместо дроеселя 2, а нагрузка 6, квк таковая, отсутствует. При закрытом прерывателе 1 обраэуется цепь состоящая иэ дросселя 2, диода 3 и нагрузки 5, Катушка индуктивйости 7 туннедьный диод 8 и измеритедьныйтранзистор 4 образуют цепь, постояннаявремени которой меньше, чем постояннаявремени цепи, открытый прерыватель 1,дроссепь 2, нагрузка 6 и измерительный резистор 4, Параддедьно диоду 8 подкпючен переход база-эмиттер транзистора 9,выход которого связан с входом блока импульсного управления, выполненного наждущем мупьтивибраторе 10. Выход ждущего мудьтивибратора 10 соединен с управдяющим входом прерыватедя 1. При этом в ждущем режиме мудьтивибратор 10 включает прерыватедь 1, а при поступлении импудьса запуска закрывает прерыватель на заданное время. Катушка индуктивности 7,;туннедьный диод 8 и транзистор 9 образуют узел управления 11.При подкдючении первичного источника напряжения б и при вкдючении в цепь нагрузки 6 по цепифэамкнутый прерыватедь 1, дросседь 2, нагрузка 6, измерительный резистор 4 начинает нарастать ток, скорость нарастания тока задается величиной индуктивности дросселя 2. 69, фном диоде (фиг, 1) из-эа малой постоянной времени его цепи, при открытом диоде,почти пОвторяет по форме ток в нагрузке6 при замкнутом прерывателе 1. В моментвремени 14 (фиг. 2) напряжение 18 натуннельном диоде 8 (фиг. 1) достигаетпорогового уровня. Туннедьный диод 8 закрывается, а напряжение на нем начинаетрезко возрастать эа счет энергии накопленной в катушке индуктивности 7. Скорость нарастания напряжения опредедяется паразитной емкостью в точке соединения туинедьного диода 8 и катушки индуктивности 7 и величиной индуктивности. Величина напряжения ограничивается пере.ходом база-эмиттер транзистора 9. Импульс сигнала с коллектора транзистора 9запускает ждущий мудьтивибратор 10, который резко закрывает прерыватель 1 навремя задаваемое ждущим мудьтивибратором. На участке времени 14-16 (фиг. 2)прерыватель 1 (фиг. 1) закрыт. Ток в нагрузке 6, в это время, поддерживаетсяза счет энергии накопленной в индуктивности дросселя 2. В момент времени 16(фиг. 1) переходит в начапьное состояниеи прерыватедь 1 открывается.форма сигнапа на выходе ждущего мудь-,тивибратора 10 показана на осцидлограмме 17 (фиг. 2). К этому времени туннедьный диод уже находится в открытом состоянии. Напряжение на туннельном диоде 8(фиг. 1) быстро нарастает с постояннойвремени определяемой цепью катушки индуктивности 7, открытый туннедьный диод 8, измеритедьный резистор 4 на участке 16-18 (фиг. 2), в затем медленно,со скоростью опредедяемой постояннойвремени, цепи: дросседь 2, нагрузка 6,замкнуалый прерыватедь 1, источник 8,измерительный резистор 4, участок 1819 (фиг, 2),При увеличении напряжения источника8 (фиг. 1) на участке времени 20-21(фиг. 2) уменьшается время нахожденияпрерыватедя 1 (фиг. 1) в замкнутом состоянии, а при уменьшении напряжения научастке 2122 время нахождения прерыввтедя в замкнутом состоянии увеличивается. За счет этого достигается стабилизация тока в нагрузке.55 На фиг. 2,осциддограмма 12 соответствует напряжению первичного источника б (фиг. 1), в осцидзвграмма 13(фиг.2) току в нагрузке. Нвпрязнние иа туннельф,о р м у д а й э о б р е т е н и я Стабилизатор тока, содержащий прерыввтепь, один вывод которого подкпючен5 , 748369 б к первой входной клемме, другой выводбаза - к аноду туннельного диода непосредсоединен с одной из клемм для подключе- ственно, а через катушку индуктивностиния нагрузки через дроссель и с одним из ко входу узла управления, эмиттер и катод электродов диода непосредственно, управля- туннельного диода соединен со второй входкзций электрод прерывателя подключен к 1 ной клеммой,. при этом блок импульсного выходу блока импульсного управления, вход управления выполнен в виде одновибратора, которого соединен с выходом узла управ- а другой электрод диода соединен с друления, входом подключенного к измеритель- гой клеммой для подключения нагрузки, ному резистору, включенному между другой клеммой для подключения нагрузки и 1 ОИсточники информации, второй входной клеммой, о т л и ч.а ю - принятые во внимание при экспертизе ш и й с я тем, что, с целью повышения 1. Александров ф. И. и Сиванов А, Р. КПД, узел управления выполнен на трап- Импульсные преобразователи и стабилизазисторе, туннельном диоде и катушке ин- торы, Энергия", 1970, с, 15, дуктивности, причем коллектор транзисто 2, Электричество, % 3, 1975, с. 66, ра подключен к выходу узла управления, рис. 1 а.748369 Зак Подписиа СССР 355/12 Тираж 956ЦНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская., д. 4/5 Филиал ППП фПатентф жгород, ул. Проектная,Составитель С, Черньпдева Редактор Г. Волкова Техред Л. Теслюк Корректор И. Муска