Стабилизатор постоянного тока

В. А. Марвпулец, В. И, Бормотова, С. Н. ЛуговсЫий и В. Ф. Звводовский

:Специальное конструкторско-технологическое бюро Донецкогd физико-гекнического института AH Украинской CCP (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение огносится к электротехни» ке, в частности к устройствам со сверхпровоаяшими соленоидами, служашнми для помягчения сильных и стабильных магнит.ных полей.

Известен стаби ыэвтор постоянного тока, содержаший регуааруюший транзистор, усилитель постоянного гока, образцовый резистор и стабилитрон, с целью повышения термостабильн ости используется p- H переход термокомпенсируюшего диода (1), 10

Однако этот стабилизатор не обеспечивает аоствточно высокой стабильности изэа невозможности пожой температурной компенсации без специального подбора дио. да и установки точного значения тока че1$ рез стабилитрон. Кроме того, не исключаются нестабильности, вносимые транзисторами усилителя достойного тока и образцовым резистором, а также не обеспечивает-, ся плавная регулировка выкодного напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилитрои постоянного тока со» держвший усилитель постожного тока с отрицательной обратной связью, выход которого соединен с одной иэ клемм аля подключения нагрузки, a os из выводов подключен к оцной клемме для подключения источника питания (2.).

Неаостатком известного стабилизатора является невысокая стабильность выходното тока иэ»за влияния температурных нестабильностей.

Бель изобретения - повышение стабиж ности выходного тока.

Указанная пель аостигвется тем, что в стабилизатор постоянного т"ка ввеаен электромагнитный прерыватель, выполненный в внае электромагнитного реле, состояшего из соленоида, внутри которого расположен втюкной якорь, причем один иэ контактов реле соединен со входом усилителя постоянного тока, другой контакт— с другой клеммой для поаключения источника питания, в обмотка со юноида включена между обшей шиной и другой клеммой

86872 цля подключения нагрузки, причем в качест ве втяжного якоря использован шар.

На фиг. 1 приведена блок-схема предла- гаемого стабилизатора на фиг. 2 - конст) рукция электромагнитного прерывателя.

Стабилизатор тока содержит два основных блока - интегратор 1 и электромат нитный прерыватель 2. Интегратор 1 выполнен в виде усилителя 3 постоянного тока с включенным на входе резистором 10

4, причем усилитель 3 охвачен отрицательной обратной связью - конденсатором 5.

Электромагнитный прерыватель 2 представ-, ляет собой по сути электромагнитное реле с втяжиым якорем, которое имеет катушку, т.е. соленоид 6, намотанный. на каркас

7, являющийся одним из контактов прерывателя. Внутри соленоида помещен якорь

8, выполненный в виде круглого шара.

Соленоиц 6 и шар 8 размещены на изоляго цйсчном основании 9, имеющем центральное отверстие, в котором установлен контакт 10 с возможностью регулирования по высоте, Последний подключен на вход инт гратора 1, íà выходе которого включены соленоид 6 и нагрузка 11. Другой контакт — каркас 7 соединен с источником

12 питания. Для питания усилителя 3 и соленоида 6 использован источник 13 напряжения. Вес шара 8 выбирается в за30 висимости от необходимой величины тока стабили зации.

Стабилизатор работает следующим образом.

B исходном состоянии ток в цепи соленоида 6 отсутствует. Мар 8 находится в конечном нижнем положении, замыкая собой KDBTBKTbl 7 и 10, в результате замыкается цепь источника питания, напряжение от которого поступает на ахоп интегратора 1. На выходе интегратора появляется напряжение.,Пропорционально изменению величины выходного напряжения нарастает ток, протекающий по соленоиду

6, в результате увеличивается сила его тяги. В определенный момент времени сила4 тяги соленоида 6 несколько превышает вес шара 8, в силу чего он втягивается вовнутрь соленоида 6, что приводит к размыканию контактов 7 и 10.

Интегратор 1 переходит в режим па- 0 мяти. B этом режиме из-за влияния конечного коэффициента усилителя 3 постоянного тока и утечек емкости конденсатора

5 происходит медленное уменьшение (сползание) входного напряжения интегратора 55 и, следовательно, уменьшение тока, проходящего через соленоид 6. В результате этого ток соленоида уменьшается ао

2 4 такой величины, что сила тяги его недостаточна для удержания шара 8 во взвешенНОМ СОСтоЯНИИ. ОПУСКаЯСЬ На ОСНОВаНИЕ

9, шар снова замыкает контакты 7 и 10 и процесс повторяется. Благоцаря пропорциональности силы тяги соленоида и протекающего через него тока ток в нагрузке поддерживается стабильным, соверш ая колебания по треугольному закону возле величины, определяемой конструктивными данными электромагнитного прерывателя.

Таким образ< м происходит. сравнение веса якоря (силы земного тяготения) и силы тяги соленоида. Высокая стабильность стаоилизатора обусловлена в этом случае стабильным значением величины ускорения земного тяготения.

Предлагаемый стабилизатор позволяет снимать требования к временному и температурному црейфу усилителя постоянного тока, так как входное напряжение на несколько порядков превышает эквивалентные напряжения всех возможных дрейфов„ осуществлять эффе ктивное подавление пульсаций тока за счет глубокой отрицательной обратной связи по напряжению, а также плавно увеличивать ток с регулируемой скоростью (изменение постоянной интегрирования интегратора 1) и автоматический переход в режим стабилизации (память интегратора), что, в конечном счете, обеспечивает повышенную стабильность выходного тока.

Ф

Формула изобретения

1. Стабилизатор постоянного тока, содержащий усилитель постоянного тока с отрицательной обратной связью, выход которого соединен с одной из клемм для подключения нагрузки, а оцин из выводов подключен к одной клемме для подключения источника питания, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения стабильности выходного тока, в него введен электромагнитный прерыватель, вы .полненный в виде электромагнитного реле, состояшего из соленоида, внутри которого расположен втяжной якорь, причем один из контактов реле соединен со входом усилителя постоянного тока, другой контакт - с другой клеммой для подключения источника питания, а обмотка соленоида включена между обшей шиной и другой клеммой цля подключения нагрузки.

2. Стабилизатор по и. 1, о т л и -. ч а ю ш и и с я тем, что в кавстве втяжного якОря испОльзован Io&på

868722

Составитель С, Чернъкцева О. Билак

Редактор М. Митровка Техред М.Рейвес Корректор

Заказ 8327/69 Тираж 943 Подписи ое

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 672622, кл. 605 F 1/56, 1977.

2. Ватулин И. Ф. и др. Схема для управления полем сверхпроводя щего соленоида. - ПТЭ, 1973, ¹ Э, с. 156.