SU1442980A1

SU1442980A1 - Управл емый источник тока

Info

Publication number: SU1442980A1
Application number: SU864079687A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Косолапов
Original assignee: Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1988-12-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл формировани мощных сигналов тока и напр жени в широкой полосе частот. Цель изобретени - повьшение точности и мощности преобразовани напр жени в ток. Напр жение преобразуют по одному каналу в первый ток, а по другому преобразуют разность между преобразуемым и компенсирующим напр жени ми во второй ток, суммируют первый и второй токи, дополнительно преобразуют величину, пропорциональную второму току, в напр жение поправки. Компенсирующее напр жение получают как разность напр жени , образуемого обратным преобразованием из суммы первого и второго токов, и напр жени поправки. 2 ил. (Л е

Description

{: Is5

СО

00 о

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах и устройствах дл измерени и формировани мощных сигналов тока и напр жени в широкой полосе частот.

Цель изобретени - повьшениё точности выходного тока.

На фиг. 1 представлена блок-схема управл емого источника тока; на фиг. 2 - ее вариант.

Источник (фиг. 1) содержит основной регул тор I тока, дополнительный регул тор 2 тока добавки, сумматор 3 напр жений, датчик 4 тока и допол- нительный датчик 5 тока. При этом управл ющий вход регул тора I и первый вход сумматора 3 соединены с источником управл ющего напр жени , выход регул тора 1 соединен с выход- ным вьшодом через датчик 4, выход которого соединен с вторым входом сумматора 3, выход которого соединен с управл ющим входом дополнительного регул тора 2, выход которого соединен с выходом основного регул тора 1 через вход дополнительного датчика 5 тока,выходом соединенного с, третьим входом сумматора 3.

Источник (фиг.2) содержит входной

резистор 6, резистор 7 обратной св зи , нагрузку 8, образцовый резистор 9 (датчик тока), дополнительный резистор 10, усилитель 11, дополнительный регул тор 12 тока и сумматор 13 напр жений.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

Основной регул тор I создает ток, определ емый соотношением

I, и-к,,

( 1)

ток основного регул тора

тока;

и - управл ющее напр жение; 45 К| - коэффициент преобразовани основного регул тора 1 тока. Дополнительный регул тор 2 создаток , определ емый выражением 50 12 Ди К, (2)

I - ток дополнительного регул тора 2 тока;

К - коэффициент преобразовани ,, дополнительного регул тора , 2 тока;

UU - напр жение на выходе сумматора 3.

Сумма токов 1 1 „ протекает через датчик 4 тока, поэтому на выходе датчика тока действует напр жение

а 1ц-К4,

(3)

где Пд - напр жение на выходе датчика 4 тока, К - коэффициент передачи датчика

4 тока; И. - выходной ток управл емого

источника тока.

Дополнительный датчик 5 тока создает напр жение поправки согласно соотношению

,

(4)

где Kj. - коэффициент переда 1и дополнительного датчика 5 тока, Uj. - напр жение поправки с выхода

датчика 5 тока.

Выходное напр жение сумматора 3 определ етс соотношением

&U

(5)

и - Uo - Uy.

Выходной ток устройства определ етс с учетом (1) - (4) соотношением

т II I Tf + Кй() ) I (-дч

1+МК4 -K,)j

Пусть К }д , и Куд- номюгальные значени коэффициентов К, К4 и Ку. Из (6) видно, что при 1 (, D K,Q, т.е. при номинальных значени х результат преобразовани не

зависит от К, К у. Кроме того, если

К

40

Kjo то

исключаютс автоколебани в замкнутом контуре из блоков 3, 2, 5 и 4.

Относительна погрешность преобразовани определ етс при К, К соотношением

5j, (5, 4 5у) S (7)

где 8 - относительна пбгрешность

преобразовани напр жени

и в ток 1ц о, и Oji- относительные погрешности

регул торов 1 и 2 тока относительные погрешности

Датчиков 4 и 5 тока.

Например, если погрешности S, 5. у , ff, 10, то из (7) получают S З- Ю. Таким образом , результат преобразовани определ етс в основном значением о

1442980

Дл варианта устройства (фиг.2) принцип действи следующий. Управл ющее напр жение поступает на первый вход сумматора 13 и через резис- g тор 6 на вход усилител 1I. На второй и третий вход сумматора 13 поступают напр жени с датчика тока образцового резистора 9 и с выхода сумматора 13 соответственно. Выход- ю мое напр жение сумматора определ етс соотношением

вы со

ли

где ли

К,, и

K,,uU

(8)

и к

выходной напр жение сумматора 13i

Uj, - падение напр жени на образцовом резисторе 9;

К

сг

сь

коэффициенты передачи сумматора по первому, второму и третьему входам соответственно .

Ток I л на выходе регул тора 12 определ етс соотношением (2), где Kj - коэффициент преобразовани напжени uU в ток 1/л,

Вли ние синфазной составл ющей н точность 1л несложно сделать малой

Предлагаемое устройство обеспечивает большую точность при больших значени х тока (до дес тков ампер и боэтом рассеиваема мощность в схеме увеличиваетс незначительно, так как

121 «-1, . Сумма входных токов усилител определ етс соотношением

11

35

и

R.

и„

&U R

i;

10

к:

)

(9)

где I, - выходной ток усилител 11

40

К - коэффициент усилени по току усилител

за счет увеличени значени сопротив- 30 g, выполнено на типо- лени обратной св зи R регул тора 12. преобразовател х напр жени в При этом рассеиваема мощность в схе- низкой точности.

Фор мула изобретени

Управл емьй источник тока, содержащий основной регул тор тока, дополнительный регул тор тока добавки, датчик тока и сумматор напр жений, причем управл ющий вход основного регул тора тока и первый вход сумматора напр жений соединены с источником уп1завл ющего напр жени , выход основного регул тора тока соединен с выходным вьшодом через вход датчика тока, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с управл ющим входом дополнительного регул тора тока добавки, отличающийс тем, что, с целью повышени точности выходного тока, в него введен дополнительный датчик тока, при этом выход дополнительного регул тора тока добавки соединен с выходом основного регул тора тока через вход дополнительного датчика тока, выход которого соединен с введенным третьим входом сумматора.

tvg

И R

т ю

- значени сопротивлений резисторов 6, 7 и 10.

и,, .RO(II - 1г); СО) где UQ - падение напр жени на образцовом резисторе, ., Дл того, чтобы ток I, не мен лс

45

50

при действии тока I

2

с компенсаци составл ющей V-gl,

осуществл ет- /R,

на входе усилител 11 путем ввода на вход усилител 11 тока Л U/R о. На этом основании справедливо уравнение

55

uU

R-,

О,

из которого с учетом (9)

(П)

наход т

R,

- К.

R,

(12)

7 Чо

Подставл (12) в (9), получают выражение дл выходного тока в виде соотношени

(8) 1

, наход т выражение дл тока нагрузки в виде

и

I, + Г,

Kid 1 +

RgK,) .)

О -

(14)

Использование общего обратного преобразовател дл образовани выходного тока в усилителе и дл устройства в целом позвол ет снизить рассеиваемую мощность, сократить число мощных резисторов.

Предлагаемое устройство обеспечивает большую точность при больших значени х тока (до дес тков ампер и бо g, выполнено на типо- преобразовател х напр жени в низкой точности.

11

35

40

45

50

55

Фие.1

Фиг. 2

Claims

35 Управляемый источник тока, содержащий основной регулятор тока, дополнительный регулятор тока добавки, датчик тока и сумматор напряжений, причем управляющий вход основного регулятора тока и первый вход сумматора напряжений соединены с источником управляющего напряжения, выход основного регулятора тока соединен с выходным выводом через вход датчика тока, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с управляющим входом дополнительного регулятора тока добавки отличающийся ¹ целью тока, в него введен дополнительный датчик тока, при этом выход дополнительного регулятора тока добавки соединен с выходом основного регу55 лятора тока через вход дополнительного датчика тока, выход которого соединен с введенным третьим входом сумматора.