PL99623B1 - Uklad wysokostabilnego zrodla napiec i pradow wzorcowych stalych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad wysokostabilnego zródla napiec i pradów wzorcowych stalych, majacy zastosowanie w elektronicznej technice pomiarowej oraz wszedzie tam, gdzie wymagana jest duza dokladnosc, stabilnosc i rozdzielczosc stalopradowych sygnalów pomiarowych,, zwlaszcza w procesach pomiarowych w produkcji aparatury elektronicznej.

Stan techniki. Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 46952 uklad polaczen tranzystorowo-diodowego stabilizatora napiecia stalego o duzej stabilnosci i sprawnosci, w którym z wtórnikiem emiterowym tranzystora sterowanym napieciem uzyskiwanym z diody stabilizujacej np. typu Zenera jest polaczona szeregowo lub kaskadowo i zasilana wlasciwa dioda stabilizacyjna (lub uklad szeregowy tych diod), do której równolegle jest przylaczone obciazenie, przy czym w szereg z wyjsciem stabilizatora jest doprowadzone napiecie kompensujace proporcjonalne do napiecia zasilania stabilizatora, zapewniajace optymalna kompensacje wplywu zmian napiecia na wartosc napiecia na wyjsciu stabilizatora.

Znany jest równiez z innego polskiego opisu patentowego nr 67316 uklad zasilacza wysokostabilnego niskiego napiecia, zawierajacy transformatory sieciowe polaczone z ukladami przetwornikowymi, do których sa dolaczone uklady stabilizujace wyposazone w obwody zabezpieczenia przed przeciazeniem pradowym, z którymi odpowiednio sa sprzezone mostkowe uklady porównania napiec wyjsciowych zasilajace uklad logiczny wylaczajacy caly zasilacz. W ukladzie omawianego zasilacza sprzezenie ukladu przeciazenia pradowego zawierajacego tranzystor przeciwzwarciowy, w którego obwodzie baza—emiter sa wlaczone rezystory kompensujace oraz diody kompensujace z ukladem logicznym typu I, wykonanego za pomoca mostkowego dzielnika napiecia, zlozonego z rezystorów dzielnika i diody doprowadzajacej napiecie, przy czym w obwodzie jednej galezi polaryzacji tranzystora przeciwzwarciowego, zlozonej z rezystorów kompensujacych, jest wlaczony miernik magneto-elektryczny.

Istota wynalazku. Uklad wedlug wynalazku ma zródlo odniesienia, zawierajace termostatowany korpus wykonany z materialu o duzej przewodnosci cieplnej, w którym to korpusie w warunkach równowagi termicznej sa usytuowane: termostatowana referencyjna dioda Zenera zasilana pradem pracy, polaczona z nieodwracajacym2 99 623 faze wejsciem wzmacniacza bledu i termistor, najkorzystniej dioda Zenera pracujaca jako czujnik temperatury korpusu, polaczona z wejsciem nieodwracajacym faze wzmacniacza-termoregulatora oraz element grzejny w postaci tranzystora, którego baza jest polaczona z wyjsciem wspomnianego wzmacniacza-termoregulatora, zas emiter tranzystora jest polaczony ze zródlem zasilania za posrednictwem diod, podczas gdy wejscie odwracajace faze wzmacniacza—regulatora jest polaczone z wyjsciem rezystorowepo dzielnika, zasilanego ze zródla napiecia, z którego poprzez rezystor jest zasilana dioda czujnikowa termostatowego korpusu.

W odniesieniu do znanego stanu techniki, zastosowanie w zasilaczu ukladu zródla napiec odniesienia, zaopatrzonego w elementy termostatyzacji, a ponadto w precyzyjny uklad regulacji sygnalu wyjsciowego, ma ten korzystny skutek, ze pozwala uzyskac duza stabilnosc, dokladnosc i rozdzielczosc sygnalu wyjsciowego, przy czym równoczesnie w procesie pomiarowym aparatury elektronicznej eliminuje potrzebe stosowania, do celów pomiarowo-kontrolnych, innych dokladnych przyrzadów pomiarowych, np. woltomierzy cyfrowych, co z kolei wiaze sie scisle ze znacznym skracaniem czasu pomiaru, uzyskiwanym droga wyeliminowania koniecznosci „mierzenia i doregulowywania sygnalu ze zródla napiecia.

-* Objasnienie rysunku. Przedmiot wnalazku jest odtworzony w przykladzie wykonania na rysunku przedstawiajacymi schemat ideowo-blokowy ukladu.

Przyklad realizacji wynalazku. Uklad wysokostabilnego zródla napiec i pradów wzorcowych stalych zawiera termostatowane zródlo napiecia odniesienia 1, zaopatrzone we wzmacniacz bledu 2, polaczony wyjsciem' z baza tranzystora Tl, pracujacego w ukladzie wspólnego kolektora, zas emiter wspomnianego tranzystora, poprzez rezystor Rl, jest polaczony z wejsciem odwracajacym faze wzmacniacza 3 regulacji poziomu sygnalu wyjsciowego. W petli sprzezenia zwrotnego wzmacniacza 3 jest usytuowany zespól rezystorów R2-s-Rn, wlaczanych w petle za pomoca kluczy. Wyjscie wzmacniacza 3 równiez jest polaczone, poprzez rezystor R6, z wejsciem odwracajacym faze wzmacniacza mocy 4, natomiast wejscia nieodwracajace faze wzmacniacza 3 regulacji poziomu sygnalu wyjsciowego, poprzez rezystor R7 i wzmacniacza mocy 4, poprzez rezystor R8, sa polaczone z masa ukladu. Do wejscia odwiacajacego faze wzmacniacza mocy 4 — w przypadku pracy ukladu jako zródlo napieciowe — poprzez przelacznik Ul i odpowiedni zestyk przelacznika PU jest dolaczona jedna z rezystancji sprzezenia zwrotnego RuKRundolaczona drugim koncem do wyjscia wzmacniacza mocy 4, które stanowi jednoczesnie „goracy" biegun Ul, II napiecia i pradu.

W drugim rodzaju pracy — zródlo pradowe — przelacznik Ul dolacza rezystor R9 pradowego sprzezenia zwrotnego, którego drugi koniec jest polaczony z drugim biegunem 12 wyjscia pradowego. Do bieguna 12 jest dolaczany przelacznikiem zakresów PI odpowiedni rezystor odniesienia sposród rezystorów RIl^-RIn, drugim koncem dolaczony do masy ukladu. Masa ukladu jest jednoczesnie drugim biegunem zródla napieciowego.

W ukladzie wedlug wynalazku termostatowane zródlo napiecia odniesienia 1 zawiera ponadto korpus 5 wykonany z materialu o duzej przewodnosci cieplnej. W korpusie 5 w warunkach równowagi termicznej sa usytuowane: termostatowana referencyjna dioda Zenera 6 zasilana pradem pracy, polaczona z nieodwracajacym faze wyjsciem wzmacniacza bledu 2 i termistor, najkorzystniej dioda Zenera 7 pracujaca jako czujnik temperatury korpusu 5, polaczona z wejsciem nieodwracajacym faze wzmacniacza—termoregulatora 8, a ponadto element grzejny w postaci tranzystora T2, którego baza jest polaczona z wyjsciem wspomnianego wzmacniacza 8.

Emiter tranzystora T2 poprzez diody Dl iD2 jest polaczony ze zródlem zasilania, podczas gdy wejscie odwracajace faze wzmacniacza—termoregulatora 8 jest polaczone z wyjsciem dzielnika rezystorów RIO i Rll, zasilanego ze zródla napiecia, z którego poprzez rezystor R12 jest zasilana czujnikowa dioda 7 termostatowego korpusu 5.

Dzialanie ukladu. Termostatowane zródlo napiecia odniesienia 1 jest zbudowane w konwencjonalnym ukladzie szeregowego stabilizatora napiecia z szeregowym tranzystoremTl, wzmacniaczem bledu 2 polaczonym wejsciem nieodwracajacym faze z referencyjna dioda Zenera 6.

W celu uzyskania wysokiej stabilnosci termicznej, czasowej i dokladnosci napiecia wyjsciowego tego zródla, zastosowano elementy termostatyzacji w postaci tranzystora T2 oraz czujnikowej diody 7. Elementy te sa umieszczone w specjalnym korpusie 5 zapewniajacym stala temperature diody referencyjnej okolo 40°c.Do wyjscia wzmacniacza termoregulatora 8 termostatowego zródla napiecia 1 jest dolaczony tranzystor T2 spelniajacy role grzejnika termostatu 5. Zmiany temperatury termostatu wywoluja zmiany napiec czujnikowej diody 7, te zas podawane w odpowiedniej fazie na wejscie wzmacniacza termoregulatora 8 steruja grzejnikiem termostatu 5. Dodatkowym zadaniem wzmacniacza bledu 2 jest ustalenie napiecia zródla odniesienia na poziomie 10 V.

Napiecie z termostatowanego zródla napiecia odniesienia 1 jest podawane na wejscie wzmacniacza 3 regulacji poziomu sygnalu wyjsciowego. Przez zmiane opornosci sprzezenia zwrotnego tego wzmacniacza, uzyskiwana za pomoca precyzyjnego potencjometru wieloobrotowego i przelacznika wlaczajacego do petli dokladne stale rezystory R2-rRn, dokonuje sie regulacji poziomu wyjsciowego wzmacniacza 3, a przez to99623 3 i poziom sygnalu napieciowego badz pradowego - wyjsciowego calego ukladu. Regulowane napiecie z tego wzmacniacza jest podawane na wejscie wzmacniacza mocy 4, który ma dwa uklady pracy- pradowy i napieciowy- wybierane przelacznikiem Ul.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad wysokostabilnego zródla napiec i pradów wzorcowych stalych, zawierajacy termostatowane zródlo napiecia odniesienia, zaopatrzone we wzmacniacz bledu polaczony z tranzystorem pracujacym w ukladzie wspólnego kolektora, przy czym emiter tego tranzystora jest polaczony poprzez rezystor z wejsciem odwracajacym faze wzmacniacza regulacji poziomu sygnalu wyjsciowego, zas w petli sprzezenia zwrotnego, wspomnianego wzmacniacza jest usytuowany zespól rezystorów wlaczanych w petle za pomoca przelaczników', z kolei zas wyjscie wzmacniacza regulacji poziomu sygnalu wyjsciowego, poprzez rezystor jest polaczone z wejsciem odwracajacym faze wzmacniacza mocy, przy czym do tego wejscia w zaleznosci od rodzaju pracyjest dolaczany odpowiedni rezystor sprzezenia zwrotnego okreslajacy zakres pradu lub napiecia zródla, zas wejscia nieodwracajace faze wzmacniacza regulacji poziomu sygnalu wyjsciowego i wzmacniacza mocy sa, poprzez rezystory, polaczone z masa ukladu, znamienny tym, ze zródlo napiecia odniesienia (1) zawiera termostatowany korpus (5) wykonany z materialu o duzej przewodnosci cieplnej, przy czym we wspomnianym korpusie (5) w warunkach równowagi termicznej sa usytuowane: termostatowana referencyjna dioda Zenera (6) zasilana pradem pracy, polaczona z nieodwracajacym faze wejsciem wzmacniacza bledu (2) i termistor, najkorzystniej dioda Zenera (7), pracujaca jako czujnik temperatury korpusu (5), polaczona z wejsciem nieodwracajacym faze wzmacniacza-termoregulatora (8) oraz element grzejny w postaci tranzystora (T2), którego baza jest polaczona z wyjsciem wzmacniacza-termoregulatora (8), zas emiter tranzystora (T2) jest polaczony ze zródlem zasilania za posrednictwem diod (Dl i D2), podczas gdy wejscie odwracajace faze wzmacniacza termoregulatora (8) jest polaczone z wyjsciem dzielnika rezystorów (RIO iRll) zasilanego ze zródla napiecia, z którego poprzez rezystor