Меню

Линейный источник напряжения управляемый током



Управляемые идеальные источники

Управляемым (зависимым) источником называется такой источник электрической энергии, основной параметр (напряжение или ток) которого зависит от напряжений или токов в других участках цепи. Этот источник схематически можно представить четырехполюсником (см. рис. 1.13), у которого два полюса (1, 1 1 ) называют входными, а два других (2, 2 1 ) – выходными. Входной ток i1 и входное напряжение u1 являются управляющими величинами, а ток i2 и напряжение u2 – выходными управляемыми величинами. Различают четыре вида управляемых источников. Их эквивалентные схемы показаны на рис. 1.13.

1. ИНУН (рис. 1.13, а) – источник напряжения, управляемый напряжением. Входное сопротивление (входной ток i1 = 0), выходная проводимость велика (выходное сопротивление равно нулю), а выходное напряжение связано с входным равенством u2 = e = kuu1,где ku – коэффициент передачи по напряжению.

2. ИТУН (рис. 1.13, б) – источник тока, управляемый напряжением. Выходной ток i2 управляется входным напряжением u1 по равенству

i2=j= kGu1,.где kG – передаточная проводимость, имеющая размерность проводимости. Выходное сопротивление бесконечно велико.

3. ИНУТ (рис. 1.13, в) – источник напряжения, управляемый током. Входная проводимость бесконечна велика, выходное напряжение управляется входным током по равенству

где kR – передаточное сопротивление, имеющее размерность сопротивления.

4. ИТУТ (рис. 1.13 г) – источник тока, управляемый током. Выходной ток i2 управляется входным током i1 по равенству i2=j= kIi1,. где kI – коэффициент передачи по току. Входная проводимость бесконечно велика. ИТУТ является идеальным усилителем тока.

Выражения выходных величин источников, выделенные в тексте, называют основными уравнениями управляемых источников. Коэффициенты kU, kG, kR, kI представляют собой вещественные положительные или отрицательные числа и полностью характеризуют источники.

Операционный усилитель (ОУ). Примером ИНУН является ОУ, выпускаемый промышленностью в виде отдельной микросхемы (рис. 1.14, а).

Операционный усилитель имеет два входа: 1 – инвертирующий и 2 – неинвертируещий. Они показываются на схеме соответствующим знаком («–» и «+» соответственно). При подаче напряжения u1 на вход 1 – выходное напряженuе u3 меняет свою полярность. Основным уравнением ОУ с двумя входами является

Идеальный ОУ отличается от ИНУН тем, что он имеет бесконечно большой коэффициент усиления (kU = ∞),а выходное напряжение пропорционально разности входных напряжений. Также как и ИНУН ОУ имеет бесконечно большие входные сопротивления и выходную проводимость (выходное сопротивление равно нулю).

Так как коэффициент усиления kU = ∞, то при конечном значении u3 ОУ обладает важным свойством: , т. е. или , где φ1 и φ2 – потенциалы 1 и 2 полюсов ОУ.

Управляемые источники широко применяются при составлении моделей (эквивалентных схем замещения) активных элементов, например, электронных ламп, различных транзисторов (см. рис. 1.5, б), управляемых конденсаторов и др.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Электрические цепи могут быть классифицированы по ряду признаков:

по энергетическим свойствам: активные (содержащие идеализированные активные элементы) и пассивные(не содержащие идеализированные активные элементы);

по числу внешних полюсов: двухполюсники и др.(см. рис. 1.2, б);

по типу пассивных элементов: резистивная цепь состоит только из резисторов R; реактивная цепь состоит только из L и C; RC – цепь; RL – цепь; RLC – цепь;

по виду уравнений цепи:

а) если электрические процессы в цепи описываются линейными уравнениями с постоянными коэффициентами, то цепь называется линейной;

б) если электрические процессы в цепи описываются уравнениями с переменными во времени коэффициентами, то цепь называется параметрической;

в) если электрические процессы в цепи описываются нелинейными уравнениями, то цепь называется нелинейной.

Линейные цепи содержат только линейные элементы. Если в цепи находится хотя бы один нелинейный элемент, то вся цепь становится нелинейной. Если параметр какого-то элемента меняется во времени, то цепь является параметрической.

Фундаментальная классификация цепей строится в зависимости от вида дифференциального уравнения цепи.

Идеализированные цепи, процессы в которых описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями, называются цепями с сосредоточенными параметрами. Цепи такого типа используют в качестве упрощенных моделей реальных цепей и их элементов на сравнительно низких частотах, когда длина волны электромагнитных колебаний существенно больше размеров исследуемого устройства. При этом условии в устройствах можно выделить конечное число участков, которые обладают каким-то одним из основных эффектов: R – преобразование электрической энергии, L или C – запасание энергии магнитного или электрического полей. Заменяя эти участки идеализированными элементами, получают модель реальной цепи, содержащей конечное число элементов, значения параметров которых конечны.

Когда длина волны колебаний соизмерима с размерами устройства или его элементов, пространственно локализовать области, в которых проявляются эффекты одного типа, не удается. Это связано с тем, что даже при бесконечно малой длине выделяемых участков, в пределах каждого из них одновременно имеют место несколько названных выше эффектов. Они (параметры) как бы «распределены» по всей цепи. Процессы в таких цепях описываются дифференциальными уравнениями в частных производных. Такие цепи называются цепями с распределенными параметрами.

В общем случае дифференциальное уравнение (ДУ) линейной цепи с сосредоточенными параметрами имеет вид:

где y(t)отклик цепи (искомый ток или напряжение какой-либо ветви); a, a1,an – коэффициенты, определяемые параметрами пассивных элементов и коэффициентами управления зависимых источников; n – наибольшая степень производной. Правая часть уравнения (1.14) есть линейная комбинация функций, описывающих внешнее воздействие на цепьx = x(t), и их производных.

Наибольшее значение порядка (ДУ) цепи n характеризует порядок сложности (порядок цепи). Порядок цепи определяется числом реактивных элементов (емкостей и индуктивностей): n = 1 – цепь первого порядка и т.д.

В теории цепей различают два типа задач: задачи анализа и синтеза цепей. К задачам анализа относятся все задачи, связанные с определением токов, напряжений (откликов) в элементах цепи, если схема и параметры элементов заданы. В задачах синтеза, напротив – известны токи и напряжения в отдельных элементах и требуется определить вид цепи и ее параметры.

В основе методов анализа цепей лежат законы Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа– закон токов в узлах. Он отражает тот факт, что в узлах не могут накапливаться заряды. Он гласит:

Читайте также:  Тяговые подстанции постоянного тока работают в системе

алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в любом узле цепи, равна нулю

где m – число ветвей, сходящихся в узле.

Второй закон Кирхгофа– закон напряжений в контуре. Он гласит:

алгебраическая сумма напряжений ветвей в любом контуре равна нулю

где n – число ветвей, входящих в контур.

Практическое применение законов Кирхгофа рассматривается на практических занятиях по курсу ОТЦ.

МЕТОДЫ АНАЛИЗА СЛОЖНЫХ ЦЕПЕЙ

В дальнейшем будем называть сложными такие цепи, которые содержат более одного контура. Полный анализ сложной цепи заключается в нахождении токов всех ветвей или, что равноценно, в определении потенциалов всех ее узлов, т.е. напряжений между узлами.

На практических занятиях рассматриваются различные методы анализа линейных цепей.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Иллюстрированный самоучитель по OrCAD

Зависимые источники сигналов

Зависимые источники напряжения и тока могут быть как линейными, так и нелинейными. Существует четыре их разновидности:

  • v = e(v) – источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН);
  • i =f(i) – источник тока, управляемый током (ИТУТ);
  • i = g(v) – источник тока, управляемый напряжением (ИТУН);
  • v = h(i) – источник напряжения, управляемый током (ИНУТ).

Линейные управляемые источники описываются зависимостями v = ev, i = fi, i = gv, v = hi, где е, f, g и h – коэффициенты передачи.

В описании нелинейных зависимых источников у = у(х 1 , х 2 ,…, х п ) используется полиномиальная функция POLY вида:

Здесь х 1 , х г ,…, х п п управляющих переменных. Они могут быть токами или разностью потенциалов; одновременное управление током и разностью потенциалов не допускается. Все коэффициенты полинома Я вводить не обязательно, но вводить их необходимо подряд без пропусков. При одномерном управлении (п = 1) допускается следующая форма полинома у(х).

При п = 2 полином приобретает вид:

Рассмотрим подробно все четыре типа зависимых источников.

Источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН), задается предложениями:

  • линейный источник:

Источник

Линейный источник напряжения управляемый током

4.2.4. Зависимые источники сигналов

Зависимые источники напряжения и тока могут быть как линейными, так и нелинейными. Существует четыре их разновидности:

v = e(v) — источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН);

i = f(i) — источник тока, управляемый током (ИТУТ);

i = g(v) — источник тока, управляемый напряжением (ИТУН);

v = h(i) — источник напряжения, управляемый током (ИНУТ).

Линейные управляемые источники описываются зависимостями v = ev, i = fi, i = gv, v = hi, где е, f, g и h — коэффициенты передачи.

В описании нелинейных зависимых источников у = у(х 1 , х 2 , . х п ) используется полиномиальная функция POLY вида

Здесь х 1 , х г , . х п п управляющих переменных. Они могут быть токами или разностью потенциалов; одновременное управление током и разностью потенциалов не допускается. Все коэффициенты полинома Я вводить не обязательно, но вводить их необходимо подряд без пропусков. При одномерном управлении (п = 1) допускается следующая форма полинома у(х):

При п = 2 полином приобретает вид

Рассмотрим подробно все четыре типа зависимых источников. Источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН), задается предложениями:

1) линейный источник:

2) нелинейный источник:

Еххх POLY( ) + >* + *

Например, линейный источник ELIN=2,5V 10.11 описывается предложением

Нелинейный источник ENONLIN = 0 + 13,6V 3,0 + 0,2V 4,6 + 0,0051V 3,0 (рис. 4.16, a)- предложением

ENONLIN 50 51 POLY(2) (3,0) (4,6) 0.0 13.6 0.2 0.005

Источник тока, управляемый током (ИТУТ), задается следующим образом:

1) линейный источник:

2) нелинейный источник:

Управляющим током служит ток независимого источника напряжения. Например, линейный источник тока F1=7,5I V4 (рис. 4.16, б) описывается предложением .

Нелинейный источник тока —

FNONLIN = 0,01 + 13,6I VС1 + 0,2I VС2 + 0,0054, + 0,001I VC1 I VС2

FNONLIN1011 POLY(2)VC1 VC2 0.01 13.60.20.0050.001

Рис. 4.16. Нелинейный (а) источник напряжения, управляемые напряжением, и линейный источник тока, управляемый током (б)

Источник тока, управляемый напряжением (ИТУН), задается предложениями:

1) линейный источник:

2) нелинейный источник:

Gxxx POLY( ) «+управляющий узел> + >* *

Источник напряжения, управляемый током (ИНУТ), задается следующим образом:

1) линейный источник:

2) нелинейный источник:

В связи с тем, что в описаниях линейных управляемых источников не допускается использование параметров и функций, в этих целях можно воспользоваться зависимыми источниками с нелинейными передаточными функциями (см. п. 4.2.5).

Одно из применений нелинейных зависимых источников — генерация ампли-тудно-модулированных сигналов. В качестве примера на рис. 4.17, а показана схема создания источника радиоимпульсов, а на рис. 4.17, б — эпюры напряжений, полученные в результате выполнения следующего задания на моделирование:

VSIN 1 OSIN(0 1 100)

VPULSE 2 О PULSE(0 1 0 0.25 0.25 0.5 1)

GSIGNAL 0 3 POLY(2)(1,0)(2,0) 00001

Здесь VSIN — источник гармонического сигнала с частотой 100 Гц; VPULSE — источник импульсного напряжения с периодом повторения 1 с. Перемножение этих сигналов с помощью нелинейного источника тока GSIGNAL создает последовательность радиоимпульсов.

Наличие зависимых источников позволяет моделировать не только электрические принципиальные схемы, но и функциональные схемы динамических систем с обратными связями, а также решать системы дифференциальных уравнений.

Рис. 4.17. Формирование последовательности радиоимпульсов: а — формирователь сигнала; б — эпюры напряжений

Рассмотрим в качестве примера усилитель постоянного тока с квадратором в цепи обратной связи, функциональная схема которого показана на рис. 4.18, а. При бесконечно большом коэффициенте передачи усилителя К ->бесконечности выходное напряжение V out = (V in ) 1/2

Составим схему замещения этого усилителя, используя компоненты, разрешенные в программе PSpice (рис. 4.18, б). С помощью нелинейного источника Е1 осуществляется вычитание напряжений V in , V и усиление разностного сигнала в К раз. Выходное напряжение V ou , возводится в квадрат с помощью нелинейного источника Е2. Каждый источник напряжения замкнут на большое сопротивление, чтобы в схеме замещения не было разомкнутых контуров. На входном языке программы PSpice схема замещения описывается следующим образом:

Е1 2 О POLY(2) (1,0) (3,0) О 1Е6 -1Е6; усилитель-сумматор

Е2 3 О POLY(2) (2,0) (2,0) 00001; квадратор

Рис. 4.18. Моделирование функциональных схем: а — устройство вычисления квадратного корня; б — эквивалентная принципиальная схема для PSpice

Отметим, что наличие в схемном редакторе PSpice Schematics библиотеки символов функциональных блоков amb.slb позволяет не составлять электрические схемы замещения функциональных схем типа рис. 4.18, б, а сразу составлять функциональные схемы из имеющихся стандартных функциональных блоков (см. Приложение 1 [7]).

Продемонстрируем методику решения дифференциальных уравнений на примере системы уравнений

Читайте также:  Катушка 24 вольта переменного тока

с начальными условиями х 1 (0) = 0, х 2 (0) = 0,4. Используя уравнение конденсатора i = Cdu/dt, смоделируем систему дифференциальных уравнений с помощью зависимых источников тока GX1, GX2, подключенных к конденсаторам C1, C2, как показано на рис. 4.19. На входном языке программы PSpice задание на моделирование составляется следующим образом:

GX1 0 1 POLY(3) (1,0) (2,0) (0,0) 0 -0.3 101-300001

GX2 0 2 POLY(3) (1,0) (2,0) (0,0) 0.6 0 -0.6 00400000-6

.IRAN 0.1s 40s SKIPBP

Рис. 4.19. Моделирование системы двух дифференциальных уравнений

Источник

Источник тока управляемый напряжением с изменением направления тока

Управляемый источник постоянного стабилизированного тока с хорошими динамическими характеристиками, позволяет изменять величину и полярность выходного тока под действием входного управляющего напряжения. Источник может входить в состав различных приборов и систем. Точность соответствия выходного тока входному управляющему напряжению позволяет использовать источник для ответственных применений. Работу источника тока можно пояснить на примере управления светодиодным индикатором.

Применение источника тока для управления светодиодами

Яркость свечения светодиодов удобнее изменять, регулируя ток, протекающий через светодиод, а не напряжение, приложенное к светодиоду. С помощью управляемого источника стабилизированного тока можно осуществить изменение и регулировку яркости свечения обычных или лазерных светодиодов. Сменой полярности можно выбирать группу работающих светодиодов. При одной полярности тока будут светиться светодиоды Н1-Н6, при противоположной полярности светодиоды Н7-Н12. Если светодиоды имеют различный цвет, например Н1-Н6 красные, а Н7-Н12 зеленые, можно осуществить индикацию нормального и критического значения контролируемой величины.

Источник постоянного стабилизированного тока необходим для регулирования величины постоянного магнитного поля. Управляющее напряжение может поступать от цифроаналогового преобразователя специализированного контроллера или другого прибора.

Применение источника тока для управления электродвигателями

С помощью источника постоянного тока, обладающего возможностью менять направление тока, достаточно просто осуществить регулирование скорости вращения и смену направления вращения ротора электродвигателя. Для передачи команды, устанавливающей параметры вращения достаточно одной двухпроводной линии. Вращение в прямом направлении происходит при положительной полярности тока на контакте 1 и отрицательной полярности на контакте 2 выходного разъема источника тока U1.

Реверс двигателя происходит при смене полярности управляющего напряжения и вызванного этим изменением полярности выходного тока. С помощью одного источника меняющего направление тока можно управлять двумя электродвигателями. При положительной полярности выходного тока на контакте 1 протекает ток через диод VD2 и работает электродвигатель М2, при отрицательной полярности тока на контакте 1 протекает ток через диод VD1 и работает электродвигатель М1. Реверс двигателей при такой схеме подключения отсутствует.

Источник тока управляемый напряжением находит применение при передаче аналоговых сигналов. При таком способе организации связи величина тока пропорциональна аналоговой величине. Искажение электромагнитными помехами сигнала, передаваемого током значительно меньше по сравнению с обычным способом передачи сигнала напряжением.

Использование токового сигнала требует установки в передающей и приемной аппаратуре специальных модулей передачи и приема тока. При этом можно исключить цифровое кодирование передаваемых данных. Источник тока управляемый напряжением применяется для плавного управления электромагнитными регуляторами на основе соленоидов в гидравлических системах. На базе управляемого источника тока легко построить универсальный прибор зарядки аккумуляторов разных типов.

Работа источника тока

Ток, генерируемый идеальным источником, стабилен при изменении сопротивления подключенной нагрузки. Для поддержания величины тока постоянной изменяется значение ЭДС источника. Изменение сопротивления нагрузки вызывает изменение ЭДС источника тока таким образом, что значение тока остается неизменным.

Реальные источники тока поддерживают ток на требуемом уровне в ограниченном диапазоне напряжения, создаваемого на изменяющемся сопротивлении нагрузки. Этот диапазон ограничен мощностью электропитания источника тока. Если необходимо поддерживать ток величиной 1 ампер на нагрузке 20 ом, это означает, что на нагрузке будет напряжение 20 вольт. При снижении сопротивления нагрузки или коротком замыкании выходное напряжение будет снижаться, а при увеличении сопротивления нагрузки электропитание должно обеспечить возможность работы при напряжениях выше 20 вольт.

Работа источника тока требует источника электропитания. Последовательно с источником электропитания включается стабилизатор тока. Выход такого прибора рассматривается как источник тока. Параметры электропитания источника тока конечны, это ограничивает максимальное сопротивление нагрузки, которую можно подключить к источнику тока. Для обеспечения надежной работы электропитание должно иметь запас по перегрузке. Ограниченная мощность электропитания ограничивает максимальный ток, который может отдать в нагрузку источник тока.

Источник тока может работать при сопротивлении нагрузки близком к нулю. Замыкание выхода источника тока не приводит к аварии устройства или срабатывании защиты. Если произошло замыкание выхода источника тока вызванное повышенной влажностью, неаккуратным обращением с оборудованием обслуживающего персонала после ликвидации причин замыкания прибор мгновенно возвращается к нормальному режиму работы.

Схема управляемого источника тока

  • Напряжение питания………….100…260 В, 47…440 Гц
  • Входное напряжение………….±10 В
  • Выходной ток………………….± 100 мА
  • Сопротивление нагрузки……..0,1…120 Ом
  • Температурный диапазон……-50…+75 ±С
  • Точность преобразования……0,5 %

Упрощенная схема источника тока

В основе работы схемы находится свойство операционного усилителя изменять выходное напряжение операционного усилителя так чтобы сравнять напряжение на входах благодаря цепям обратной связи. Управляющее напряжение через резистор R1 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя и вызывает изменение напряжение на его выходе.

Изменение напряжения на выходе усилителя вызывает протекание тока через резистор R5 и нагрузку. Выходное напряжение через цепи обратной связи поступает на входы операционного усилителя. Сопротивления резисторов имеют величины, обеспечивающие нужную пропорциональность между влиянием на управляющее напряжение и током через нагрузку.

При положительном управляющем напряжении, поступающем на инвертирующий вход операционного усилителя, на его выходе формируется отрицательное напряжение. Через резистор и нагрузку течет ток создающий напряжение на резисторе R5. Потенциал в точке соединения резисторов R3 и R5 ниже, чем в точке соединения резисторов R4, R5 и нагрузки.

Читайте также:  Расчет потребляемой мощности проводников тока

Благодаря тому, что суммарное сопротивление резисторов R4 и R5 равняется сопротивлению R3, на выходе усилителя присутствует потенциал, компенсирующий управляющее напряжение на входах операционного усилителя через резисторы обратной связи. Потенциал на выходе усилителя снизится настолько, насколько это необходимо для компенсации действия положительного управляющего напряжения на инвертирующий вход операционного усилителя.

Компенсация действия управляющего напряжения на входы операционного усилителя происходит в зависимости от напряжения на резисторе R5, вызванного протекающим током. Если управляющее напряжение фиксировано, то влияние обратной связи на входы операционного усилителя происходит в зависимости от напряжения на резисторе R5.

Изменение сопротивления нагрузки приводит к изменению потенциала на неинвертирующем входе операционного усилителя через резистор R4. При снижении сопротивления нагрузки снижается потенциал на неинвертирующем входе операционного усилителя и увеличивается напряжение между входами операционного усилителя, что вызывает снижение потенциала на выходе усилителя. При этом на уменьшившемся сопротивлении нагрузки уменьшается приложенное напряжение, не позволяя возрасти току.

Пропорциональность между управляющим напряжением и выходным током устанавливается сопротивлениями резисторов. Сопротивление резистора R5 должно быть малым, через него течет выходной ток, вызывающий нагрев. Уменьшение сопротивления R5, расширяет диапазон сопротивления подключаемых нагрузок. Сопротивления резисторов R1 и R2 равны, значения их выбраны таковыми, что исключают перегрузку источника управляющего напряжения. Сопротивления резисторов вычисляются по следующим формулам:

  • U — управляющее напряжение
  • I — выходной ток

Одним из важных параметров любого источника тока, а в нашем случае преобразователя напряжение-ток, является диапазон сопротивления подключаемых нагрузок. Идеализированная модель устройства обеспечивает требуемый ток в диапазоне изменения сопротивления нагрузки от 0 до бесконечности.

В реальных устройствах это невозможно и ненужно, так как к сопротивлению нагрузки прибавляется сопротивление проводов, контактов разъемов, и элементов других цепей. Свойство источника тока обеспечить работу системы независимо от сопротивления нагрузки является очень полезным. Благодаря этому свойству повышает надежность системы, в которой участвует источник тока.

Недостатком источника тока является мощность, выделяемая на выходном усилителе. В каждом случае потребуется выбрать компромисс между запасом по сопротивлению нагрузки и выделяемым теплом на выходном усилителе. Для обеспечения широкого диапазона сопротивлений нагрузки приходится использовать электропитание устройства с достаточным запасом по величине напряжения.

Электрическая принципиальная схема источника тока управляемого напряжением
с изменением направления тока

Практическая реализация источника изображена на электрической принципиальной схеме. Для точного соответствия схемы расчетам сопротивления собраны из резисторов, включенных последовательно или параллельно. Выходной усилитель состоит из транзисторов VT1 и VT2. При выходном токе сто миллиампер на нагрузке двадцать ом напряжение составит два вольта, на регулирующем транзисторе падение напряжение примерно 0,6 вольт, на резисторе R5 падение напряжения 0,1 вольт. При питании 15 вольт напряжение на одном из двух транзисторов усилителя составит 15В-2,7В=12,3В, а мощность около 12,3В*100мА=1,23 Вт выделится в виде тепла.

Конденсатор С4 необходим для подавления наводок наведенных на линию, подключенную к управляющему входу устройства, конденсатор С5 предотвращает возбуждение схемы. Конденсатор С1 уменьшает помехи устройства в сеть питания. Питание осуществляется от сети 220 вольт, 50 гц.

Благодаря импульсному преобразователю напряжения DA1 к питанию не предъявляется требований по стабильности напряжения. Автоматический выключатель Q1 выполняет функции тумблера питания и защищает от перегрузки сеть 220 вольт при аварии устройства. Н1 – индикатор наличия питания. Трансил-диод VD1 защищает источник питания от превышения сетевого напряжения выше критического значения. Преобразователь напряжения обеспечивает схему устройства двухполярным питанием, необходимым для работы операционного усилителя и формирования выходного тока двух полярностей.

Компоненты схемы

Позиционное
обозначение
Наименование
Конденсаторы
C1 K73-16 0,01 мкФ ± 20%, 630 В
C2, C3 0,47 мкФ-К-1Н-Н5 50 Вольт, ф. Hitano
C4 100 пФ-J-1H-H5 50 Вольт, ф. Hitano
C5 0,47 мкФ-К-1Н-Н5 50 Вольт, ф. Hitano
Резисторы
R1, R2 C2-29B-0,125-101 Ом ± 0.05 %
R3 C2-23-0,25-33 Ом ± 5 %
R4 C2-29B-0,125-101 Ом ± 0.05 %
R5 1 Ом ± 0.01 % Astro 2000 axial ф. Megatron Electronic
R6, R7 C2-29B-0,125-200 Ом ± 0.05 %
R8, R9 C2-29B-0,125-10 кОм ± 0.05 %
Транзисторы и диоды
VT1 TIP3055 ф. Motorola
VT2 TIP2955 ф. Motorola
VD1 Трансил-диод двунаправленный 1.5KE350CA ф. STMicroelectronics
Схемы и модули
H1 Светодиодная коммутаторная лампа СКЛ-14БЛ-220П “Протон”
DA1 Преобразователь напряжения TML40215 ф. TRACO POWER
DA2 Микросхема операционного усилителя OP2177AR
Q1 Автоматический выключатель УкрЕМ ВА-2010-S 2p 4А “Аско”

Конденсатор C1 может быть любого типа. Важное требование, предъявляемое к этому компоненту это уровень рабочего напряжения не ниже 630 вольт. Конденсаторы С2…С5 можно использовать керамические или многослойные. Все резисторы кроме R3 должны иметь максимально возможную точность. Резистор R5 лучше сделать составным из четырех резисторов сопротивлением 1 ом.

Две цепи, состоящие из двух последовательно включенных резисторов по 1 ом, соединяются параллельно. В результате общее сопротивление составляет 1 ом, а рассеиваемая мощность увеличивается в четыре раза. Резистор R5 проволочного типа применять нельзя. Импульсный преобразователь напряжения DA1 можно заменить двухполярным блоком питания, обеспечивающим выходной ток в каждом плече 500 миллиампер и уровень пульсаций не более 50 милливольт.

Для достижения высокой точности преобразования управляющего напряжения в выходной ток операционный усилитель, должен иметь малое напряжение смещение нуля. Особенно это важно для снижения выходного тока до нуля под действием управляющего напряжения. При некотором снижении точности в качестве замены DA1 подойдут микросхемы OP213 или OP177. Применение на выходе схемы мощных транзисторов увеличивает надежность устройства. Транзисторы обязательно устанавливаются на радиаторы.

Схему можно использовать для других выходных токов и управляющих напряжений. Для этого потребуется произвести расчеты по приведенным формулам ранее в статье. При выполнении расчетов следует учитывать возможность применения резисторов из стандартного ряда сопротивлений.

При проверке работы схемы необходимо во всем диапазоне напряжений, токов и сопротивления нагрузки проверить осциллографом отсутствие колебаний на выходе схемы. В случае наличия колебаний увеличить емкость C4 или С5.

Источник