流动通过负载的直流电流的调节器制造技术

用于调节在负载(31)的功率供给电路中流动的直流电流的调节器。调节器包括串联的直流电压源(35)和负载(31)，用于设置在负载(31)的功率供给电路中流动的输出电流的大小的设置器(1)，以及用于将直流电压转换成直流电流的转换器(8)，在负载(31)中提供稳定的电流并且使得有可能让“偏置电压”和“反馈信号”彼此分离，因此减少由用于调节在负载的功率供给电路中流动的直流电流的调节器所消耗的电能的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流动通过负载的直流电流的调节器
所提出的设计涉及电气工程并且可以用于提供流动通过负载的直流电流的调节器，调节器具有低级别的瓦特消耗。
技术介绍
已知存在可比较的设计，参看例如在http://radiobooka.ru/radionach/163-regulyatory-napryazhenuiya-i-toka.html处发布的关于流动通过负载的直流电流的调节器的信息，其包括：-流动通过负载的输出电流的设置器，设置器包括直流电压源(1…2V)以及可变电阻器，可变电阻器的端子的一个连接到直流电压源的正极端子；-直流电压-直流电流转换器，直流电压-直流电流转换器的第一(控制)端子连接到流动通过负载的输出电流的设置器的输出，转换器包括晶体管，晶体管的发射极是直流电压-直流电流转换器的第一(控制)端子，晶体管的集电极是直流电压-直流电流转换器的输出，而晶体管的基极是直流电压-直流电流转换器的第二输入；-输入直流电压源，输入直流电压源的正极端子连接到直流电压-直流电流转换器的第二输入以及连接到流动通过负载的输出电流的设置器的输入；-负载，负载的一个端子连接到直流电压-直流电流转换器的输出，并且负载的另一个端子连接到输入直流电压源的负极端子。所提出的设计与上面表征的设计的共同特征是：-流动通过负载的输出电流的设置器；-直流电压-直流电流转换器，直流电压-直流电流转换器的第一(控制)端子连接到流动通过负载的输出电流的设置器的输出；-负载，负载的一个端子连接到直流电压-直流电流转换器的输出；-输入直流电压源，输入直流电压源的一个端子连接到负载的另一个端子，并且输入直流电压源的另一个端子连接到直流电压-直流电流转换器的第二输入。同样已知一种可比较的设计，参看U.Tietze和C.Schenk的“ElectronicCircuits:HandbookforDesignandApplication”，Moscow，“Mir”，1982，Fig.12.11a，其中提出流动通过负载的直流电流的调节器选择为最接近的模拟-原型-包括：-流动通过负载的输出电流的设置器，设置器包括直流可变电压源；-直流电压-直流电流转换器，包括晶体管，晶体管的集电极是直流电压-直流电流转换器的输出，运算放大器，运算放大器的非反相输入是直流电压-直流电流转换器的第一输入，运算放大器的反相输入连接到晶体管的发射极并且运算放大器的输出连接到晶体管的基极，以及测量电阻器，测量电阻器的一个端子连接到晶体管的发射极，并且测量电阻器的另一个端子是直流电压-直流电流转换器的第二输入；-负载，负载的端子的一个连接到直流电压-直流电流转换器的输出；-输入直流电压源，输入直流电压源的正极端子连接到负载的另一个端子，并且输入直流电压源的负极端子连接到直流电压-直流电流转换器的第二输入；所提出的设计与设计原型的共同特征是：-流动通过负载的输出电流的设置器；-直流电压-直流电流转换器，直流电压-直流电流转换器的第一(控制)输入连接到流动通过负载的输出电流的设置器的输出；-负载，负载的端子的一个连接到直流电压-直流电流转换器的输出；-输入直流电压源，输入直流电压源的正极端子连接到负载的另一个端子并且输入直流电压源的负极端子连接到直流电压-直流电流转换器的第二输入。不能够由上述设计的任一实现的技术结果在于当调节直流负载电流时降低瓦特消耗。不能够实现这种技术结果的原因在于-在现有技术设计中-流动通过负载的直流电流不仅将反馈信号从测量电阻器的端子施加到运算放大器的反相(“-”)输入，而且将偏置直流电压施加到运算放大器的反相(“-”)输入，这个电压对于常规运算放大器来说实质上很大，并且这导致实质的功率消耗。考虑到上面讨论的现有技术设计的特征和质量，可以得出结论，提供具有微不足道的功率消耗的流动通过负载的直流电流的调节器的目标直到今天仍然有意义。
技术实现思路
上面识别的技术结果通过提供流动通过负载的直流电流的调节器而实现。调节器包括流动通过负载的输出电流的设置器，直流电压-直流电流转换器，直流电压-直流电流转换器的第一(控制)输入连接到流动通过负载的输出电流的设置器的输出，负载，负载的端子的一个连接到直流电压-直流电流转换器的输出，以及输入直流电压源，输入直流电压源的正极端子连接到负载的另一个端子。直流电压-直流电流转换器包括晶体管，晶体管的集电极是直流电压-直流电流转换器的输出，测量电阻器，测量电阻器的端子的一个连接到晶体管的发射极并且测量电阻器的端子的另一个连接到直流电压-直流电流转换器的第二输入，反馈元件(包括，例如，固定值电阻器)，反馈元件的输入连接到晶体管的发射极，以及运算放大器。运算放大器的反相输入(“-”)连接到反馈元件的输出以及连接到参考电阻器的第一端子，参考电阻器的第二端子连接到参考电压源的正极端子，并且运算放大器的输出连接到晶体管的基极，运算放大器的非反相输入(“+”)是直流电压-直流电流转换器的第一(控制)输入，参考电压源的负极端子连接到直流电压-直流电流转换器的第二输入。上面描述的直流电压-直流电流转换器及其连接的实现方式使得有可能在将直流电压施加到直流电压-直流电流转换器时，将输入直流电压最终转换成不变的直流电流，直流电流的值取决于流动通过负载的输出电流的设置器的输出电压。当输出电流流动通过直流电压-直流电流转换器的测量电阻器时，电压降跨越测量电阻器而发生，这作为反馈信号经由反馈元件施加到直流电压-直流电流转换器的运算放大器的反相(“-”)输入。同时，使得运算放大器的操作模式成为可能的偏置电压从直流电压-直流电流转换器的参考电压源通过参考电阻器施加到运算放大器的相同反相(“-”)输入。在实践中，这个偏置电压不取决于输出电流的值或者测量电阻器。在从反馈元件的输出施加到运算放大器的反相(“-”)输入的反馈信号下，输出电流变得稳定，稳定后的输出电流的值由(从直流电压-直流电流转换器的流动通过负载的输出电流的设置器的输出)施加到运算放大器的非反相输入的电压定义。因此，在所提出的设计中，不像原型，在运算放大器的反相(“-”)输入处形成使得运算放大器的操作模式成为可能的偏置电压，与形成使得输出电流值稳定在设置级别的反馈信号无关。结果，可以选择相当小的值的测量电阻器，并且因此，可以实质地减少由所提出的直流电压-直流电流转换器的流动通过负载的直流电流的调节器所消耗的功率。这可以通过简单的计算来例示。假设在运算放大器的反相(“-”)输入处必需的偏置电压Ubias(使得运算放大器的操作模式成为可能的电压)是Ubias＝2.0V。假设应当稳定流动通过负载的直流电流的调节器的输出电流的三个值：Iout＝0.1A，1.0A和10.0A。对于原型，为了在0.1A的电流时形成等于2.0V的偏置电压，测量电阻器的值Rmsr将是Rmsr＝Ubias/Iout＝2.0:0.1＝20Ohm。那么，在0.1A的电流时关于原型的所消耗的功率，Pptt，将是Pptt＝Iout2·Rmsr＝0.12·20＝0.2Wt。关于原型，为了在1.0A的电流时形成等于2.0V的偏置电压，测量电阻器Rmsr的值将是Rmsr＝Ubias/Iout＝2.0:1.0＝2.0Ohm。那么，在1.0A的电流时所消耗的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流动通过负载的直流电流的调节器，所述调节器包括流动通过所述负载的输出电流的设置器，直流电压‑直流电流转换器，所述直流电压‑直流电流转换器的第一输入连接到所述设置器的输出，负载，所述负载的一个端子连接到所述转换器的输出，以及直流电压源，所述直流电压源的正极端子连接到所述负载的另一个端子并且所述直流电压源的负极端子连接到所述转换器的第二输入，其特征在于所述转换器包括晶体管，所述晶体管的集电极是所述转换器的输出，测量电阻器，所述测量电阻器的一个端子连接到所述晶体管的发射极并且所述测量电阻器的另一个端子连接到所述转换器的第二输入，反馈元件，所述反馈元件的输入连接到所述晶体管的所述发射极，以及运算放大器，所述运算放大器的反相输入连接到所述反馈元件的输出以及连接到参考电阻器的一个端子，所述参考电阻器的另一个端子连接到参考电压源的正极端子，所述运算放大器的输出连接到所述晶体管的基极，所述运算放大器的非反相输入是所述转换器的第一输入，所述参考电压源的负极端子连接到所述转换器的第二输入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种流动通过负载的直流电流的调节器，所述调节器包括流动通过所述负载的输出电流的设置器，直流电压-直流电流转换器，所述直流电压-直流电流转换器的第一输入连接到所述设置器的输出，负载，所述负载的一个端子连接到所述转换器的输出，以及直流电压源，所述直流电压源的正极端子连接到所述负载的另一个端子并且所述直流电压源的负极端子连接到所述转换器的第二输入，其特征在于所述转换器包括晶体管，所述晶体管的集电极是所述转换器的输出，测量电阻器，所述测量电阻器...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·I·罗曼诺夫，S·V·马莱特斯基，
申请(专利权)人：驱动封闭合资股份公司，
类型：发明
国别省市：俄罗斯,RU