Стабилизатор постоянного тока

Союз Советскмк

Социалистических

Реслублмк

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (t<>798763

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (е 479097 (22) Заявлено 25.04.79 (21) 2760706/24-07 (51)hh. Кл, с присоединением заявки HP (23) Приоритет

5 F 1/46

Государственный комнтет

СССР ао делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 23.01.81. Бюллетень М9 3

Дата опубликования описания 23. 01. 81 (53) УДК621. 316. ,722.1(088.8) (72) Авторы изобретения

A. С. Гохнер и О. П. Галахова (71) За яв и тель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

По основному авт, св. (е 479097 известен стабилизатор постоянного тока, содержащий регулируемый источник постоянного тока, соединенный одним из выводов с выходной клеммой, включенную последовательно в выход ную цепь (катушку индуктивности, в магнитное поле которой помещен чувствительный элемент сверхпроводящего квантово".о магнитного интерферометра,,при этом выход последнего подключен 15 ко входу регулируемого источника постоянного токаЯ.

Недостатком этого устройства является недостаточно высокая стабильность выходного сигнала. 20

Цель изобретения — повышение стабильности.

Указанная цель достигается тем, что стабилизатор постоянного тока снабжен сверхпроводящим переключателем, включенным между опорным источником тока и введенной дополнительной обмоткой катушки индуктивночти, причем обе обмотки помещены в введенный экран, который как и дополни- 30 тельная обмотка выполнена из сверхпроводящего материала.

Применение сверхпроводящего переключателя и сверхпроводящей первичной обмотки компаратора позволяет создать сверхпроводящее замкнутое кольцо, которое обладает свойством сохранять сцепленный с ним магнитный поток неопределенно долгое время.

Связь тока, протекающего по кольцу с магнитным потоком осуществляется через индуктивность кольца, которую нетрудно сделать необходимой величины и, стабильности. Запоминание тока опорного источника в первичной обмотке производится путем эакорачивания ее выводов сверхпроводящим переключателем при прохождении тока через обмотку. Размещая обмотки компаратора в сверхпроводящем экране удается устранить магнитный сердечник и следовательно,. связанные с ним магнитные шумы. Применение сверхпроводящего экрана вместо ферромагнитного сердечника становится возможным благодаря тому, что в сверхпроводниках имеет место эффект Мейснера-Оксенфельда, сущность которого проявляется в выталкивании магнитного поля иэ объема сверхпроводника.

798763

Поэтому, при размещении проводников с током внутри сверхпроводящего экрана, йо его поверхности протекает ток равный алгебраической сумме токов, охватываемых данной поверхностью.

Тем самым обеспечивается равенство коэффициентов вэаимоиндукции между витками обмоток внутри экрана и нульиндикатором магнитного потока.

Таким образом, при сохранении в первичной обмотке определенной величины постоянного тОка, однозначно связанной с величиной тока опорного источника, имеется возможность . отключения опорного источника и, следовательно, повышения стабильности устройства.

На чертеже изображен стабилизатор постоянного тока.

Стабилизатор содержит первичную

1 и вторичную 2 обмотки с отводами,. 2О находящимися внутри сверхпроводящего экрана 3, нуль-индикатор магнитного потока 4, регулируемый источник тока 5, сверхпроводящий переключатель

6 и опорный источник 7 постоянного тока. Зажимы 8 и 9 служат для подачи выходного тока в нагрузку, а зажимы

10 и 11 предназначены для снятия напряжения с резистора 12 в случае не обходимости получения стабильного напряжения. Обмотки 1 и 2 совместно с экраном 3 образуют компаратор постоянного тока 13. Компаратор 13 мо- жет иметь различную конструкцию, например, в виде жгута проводов, помещенных в длинную трубку из сверхпроводящего материала, которая выполняет роль экрана 3. .Для повышения чувствительности компаратора

13 трубка сворачивается в виде соленоида, индуктивно связанного с 40 нуль-индикатором 4. Для создания обмоток 1 и 2 с отводами начала и конца соответствующих проводов жгута соединяются последовательно, причем для образования первичной обмотки 1 используются провода изготовленные из сверхпроводящего материала, например, ниобия, а компаратор 13 размещен в среде с температурой ниже критической температуры сверхпроводника, например, при температуре жидкого гелия. В этой же среде размещаются детали сверхпроводящего переключателя б, выполненного rro схеме изображенной на чертеже, и сверхпро-водящий квантовый интерференционный прибор 4, который представляет собой сверхпроводящее кольцо, содержащее один или несколько переходов Джозефсона. Опорный источник постоянного тока 7 мОжет быть выполнен с исполь- 9) эованием термостатированной меры сопротивления и термостатированного нормального элемента с усилителем модности, либо меры напряжения на основе эффекта Джозефсона. 65 устройство работает следующим об-) разом.

Когда переключатель б находится в положении а, ток опорного источника 7 поступает в первичную обмотку

1. Ток во вторичной обмотке 2 соэцается регулируемым источником тока 5. Если разность ампер-витков первичной 1 и вторичной 2 обмоток не равна нулю, иа поверхности экрана 3 индуцируется ток 1, который создает поток воздействующий на нуль-индикатор

4. Иуль-индикатор 4 изменяет ток регулируемого источника 5 так, чтобы магнитный поток Ф стал равным нулю, при этом имеет кесто равенство ампер-витков обмоток 1 и 2г

3m=3 и

41 ФХ Rl где 3, и Ч токи, а и, и и число витков первичйой 1 и вторичной 2 обмоток соответственно. Таким образом, выходной ток устройства определяется как произведение входного тока на отношение числа витков первичной обмотки 1 к числу витков вторичной 2..

Выходное напряжение на зажимах 10 и

11 будет равно произведению тока на резистор 12.

Когда переключатель б находится в положении О обмотка 1 закорачивается, образуется сверхпроводящее кольцо, магнитный поток которого сохраняется неизменным во времени. При этом имеет место следующее соотношение: где Лр — значение тока в первичной обмотке до замыкания; значение тока в первичной обмотке после замыкания; индуктивность цепи первичной обмотки;

4 — индуктивность цепи переключателя.

Необходимо отметить, что при переходе переключателя 6 из положения а в положение б сначала происходит закорачивание обмотки 1, а затем отключение источника 7 °

Таким образом, после замыкания первичной обмотки 1 в ней сохраняется некоторая величина постоянного тока

Д, однозначно связанная с величиной тока опорного источника, тем самым допускается полное отключение опорного источника тока 7. В данном режиме работы устройства повышается стабильность выходного тока и напряжения, благодаря отсутствию пульсаций, шумов и наводок проходящих через цепи соединяющие первичную обмотку 1 и опорный источник 7.

Выполнение обмоток 1 и 2 из сверхпроводящего материала позволяет, кро798763

Формула изобретения

Составитель С. Чернышева

Редактор А, Шандор Техред С.Мигунова Корректор О. Билак

Заказ 10029/63 Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ме того, повысить точность передачи значения тока от опорного источника

7 эа счет исключения утечек по постоянному току между sитками, так как сопротивление проводов обмоток 1 и

2 будет равно нулю, что бесконечно меньше любого ненулевого сопротивления изоляции. Повыаение точности устройства обеспечивается применением сверхпроводящего экрана 7 для выравнивания коэффициентов вэаимоиндукции ® между обмотками 1 и 2 и нуль-индикатором 4. С целью получения высокой стабильности и точности используется сверхпроводящий квантовый интерференционный прибор, причем вид построения данных устройств может быть различен, например ВЧ-магнитометр, ПТ-магнитометр. о

Стабилизатор постоянного тока по авт. св. В 479097, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыаения стабильности, он снабжен сверхпроводящим переключателем; включенным между опорным источником тока и введенной дополнительной обмоткой катушки индуктивности, причем обе об мотки помещены в введенный экран, который как и дополнительная обмотка выполнена из сверхпроводящего материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР р 479097, кл. G 05 F 1/46, 1973.