KR101964292B1 - 직류 부하 전력 공급을 생성하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

기술적 해결책의 제시된 변형은 가변 부하(51)에 전력을 공급하기 위한 회로를 통해 흐르는 직류를 생성하기 위한 것이다. 기술적 해결책의 제시된 변형은 직류 전압소스(1), 펄스 전압(2)에 대한 직류 전압의 변압기, 제1갈바닉 디커플링 노드(24), 직류 전압(28)에 대한 펄스 전압의 변압기, 부하(51), 직류 스태빌라이저(53), 제어 회로(72) 및 제2갈바닉 디커플링 노드(78)를 포함한다. 부하(51), 직류 스태빌라이저(53) 및 제어 회로(72)의 대응하는 연결은: 상기 부하(51)에 전력을 공급하기 위한 회로를 통해 흐르는 직류를 안정화시키고; 직류 스태빌라이저(53)에서의 전압을 안정화시키고 가변-부하 회로를 통해 흐르는 일정한 DC값을 더 넓은 범위의 부하의 양단에서 생성할 수 있게 하고, 상기 직류 전압소스(1)에 대한 부하 양단의 전압의 극성은 상기 장치의 실시예에 따라 변할 수 있다.

Description

직류 부하 전력 공급을 생성하기 위한 장치{DEVICE FOR PRODUCING DIRECT CURRENT LOAD POWER SUPPLY}

본 공학 설계는 전기 공학과 관련 있고 넓은 범위를 통해 부하가 변하는 부하 회로에 흐르는 변하지 않는 직류를 제공하는 전력 공급 시스템에서 사용될 수 있다.

연속-펄스 조절기능이 있는 선형 전압 레귤레이터와 같은 유사한 설계가 있었으며(1986년 5월 7일 공개된 SU1229742), 이는 다음의 필수적인 기능을 포함한다:

- DC전압 소스

- 그의 입력에 의해 DC전압 소스의 출력에 연결되는 DC전압-펄스전압 컨버터(DCPVC);

- 그의 입력이 DCPVC(DLC-필터)의 출력에 연결되는 펄스전압-DC전압 컨버터(PDCVC);

- 그의 입력에 의해 PDCVC의 출력에 연결되는 선형 전압 스태빌라이저 (stabilizer);

- PDCVC에 병렬로 연결되는 제1전압디바이더;

- 선형 전압 스태빌라이저의 출력과 DC전압소스의 음극 단자 사이에 연결되는 제2전압디바이더;

- 그의 단자 중 하나에 의해 전압 선형 스태빌라이저의 출력에 연결되고, 또 다른 단자에 의해 DC전압소스의 음극 단자에 연결되는 부하;

- 그의 제1입력에 의해 제1전압디바이더의 출력에 연결되고, 그의 제2입력에 의해 제2전압디바이더의 출력에 연결되고, 및 그의 출력에 의해 DCPVC의 제어 입력에 연결되는 제어 회로.

본 설계 및 상술한 선행 기술 레귤레이터의 공통 특징은 다음과 같다:

- DC전압소스;

- 그의 입력에 의해 DC전압 소스의 출력에 연결되는 DCPVC;

- PDCVC;

- 부하;

- 그의 입력에 의해 DCPVC의 제어 입력에 연결되는 제어 회로.

이와 유사한 장치가 존재했었으며, Mean Well Enterprises Co.에 의해 2012년 3월 20일 공개된 직류 소스의 설명 “100W 단일 출력 LED 전력 공급 HVGC-100 시리즈” 를 http://lib.chipdip.ru/577/DOC000577435.pdf.에서 확인하라. 상기 장치는 가장 가까운 아날로그(프로토타입)로 간주되며, 이는 다음의 필수적인 기능을 포함한다:

- DC전압 공급;

- 그의 입력에 의해 DC전압소스의 출력에 연결되는 DCPVC;

- 그의 입력에 의해(일차 권선의 단자에 의해) DCPVC의 출력에 연결되는 변압기를 포함하는 제1갈바닉 디커플러(galvanic decoupler);

- 그의 입력에 의해 제1갈바닉 디커플러의 변압기의 이차 권선의 단자에 연결되는 PDCVC;

- 그의 단자에 의해 PDCVC의 출력에 연결되는 부하;

- 그의 입력에 의해 PDCVC의 음극 단자에 연결되는 제1과부하 보호회로;

- 그의 제1입력에 의해 제1과부하 보호회로의 출력에 연결되고, 그의 제2입력에 의해 PDCVC의 양극 단자에 연결되는 오류 신호 분리회로;

- 그의 입력에 의해 PDCVC의 양극 단자에 연결되는 제1서지전압 보호회로;

- 그의 입력에 의해 오류신호 분리회로의 출력에 연결되는 제2갈바닉 디커플러;

- 그의 입력에 의해 제1서지전압 보호회로의 출력에 연결되는 제3갈바닉 디커플러;

- 그의 제1입력에 의해 제2갈바닉 디커플러의 출력에 연결되고, 그의 제2입력에 의해 제3갈바닉 디커플러의 출력에 연결되고, 및 그의 출력에 의해 DCPVC의 제어 입력에 연결되는 제어회로;

- 그의 입력에 의해 DCPVC의 각 출력에 연결되고 그의 출력에 의해 제어회로의 제3입력에 연결되는 제2과부하 보호회로.

본 설계 및 프로토타입의 공통 특징은 다음과 같다:

- DC전압 공급

- 그의 입력에 의해 DC전압소스의 출력에 연결되는 DCPVC;

- 그의 입력에 의해(그의 일차 권선의 단자에 의해) DCPVC의 출력에 연결되는 제1갈바닉 디커플러;

- 그의 입력에 의해 제1갈바닉 디커플러의 출력에(제1갈바닉 디커플러의 변압기의 이차 권선의 단자에) 연결되는 PDCVC;

- 그의 제1단자에 의해 PDCVC의 출력에 연결되는 부하;

- 제2갈바닉 디커플러;

- 제어회로.

상술한 선행 기술 설계 중 어느 쪽도 이루지 못한 기술적인 결과는 더 넓은 범위를 통해 부하가 변화할 수 있는 부하 직류의 변하지 않는 값을 제공하는 것에 있다.

상술한 기술적 결과를 이루지 못하는 원인은 부하범위의 값이 현재의 요구조건을 쉽게 충족했다고 생각되었기 때문에, 직접 부하전류를 생성하기 위한 선행 기술 장치에서 부하 저항값의 범위의 확장과 관련된 문제들은 적절히 고려되지 않았다는 것이다.

선행 기술의 특성 및 분석을 감안할 때, 부하 저항의 값의 더 넓은 범위를 갖는 가변적인 부하를 통해 흐르는 변하지 않는 DC 전류를 생성하기 위한 장치를 제공하는 것의 작업이 관련이 있다는 결론에 이를 수 있다.

제시된 설계 중 제1 설계에 따르면, 상술한 기술적 결과는 부하를 통해 흐르는 변하지 않는 직류를 생성하기 위한 장치를 제공함으로써 이루어지며, 상기 장치는 DC전압소스; 그의 입력에 의해 DC전압소스의 출력에 연결되는 DCPVC; 그의 입력에 의해 DCPVC의 출력에 연결되는 제1갈바닉 디커플러; 그의 입력에 의해 제1갈바닉 디커플러의 출력에 연결되는 PDCVC; 그의 제1단자에 의해 PDCVC의 출력에 연결되는 부하; 제2갈바닉 디커플러; 및 제어회로를 포함하고, 또한 상기 장치는 그의 입력에 의해 부하의 제2단자 및 제어회로의 제1입력에 연결되고, 그의 출력에 의해 제어회로의 제2입력에 연결되는 DC스태빌라이저도 추가로 포함하고, 이는 그의 출력에 의해 제2갈바닉 디커플러를 통해 DCPVC의 제어입력에 연결된다.

DC스태빌라이저의 사용은 ㅡ제시된 설계의 제1 설계에 따르면, 그의 입력에 의해 부하의 제2단자 및 제어회로의 제1입력에 연결되고, 및 그의 출력에 의해 제어회로의 제2입력에 연결되며, 제어 회로는 그의 출력에 의해 제2갈바닉 디커플러를 통해 DCPVC의 제어입력에 연결된다ㅡ DC스태빌라이저에서의 전압 강하를 가능한 최저 수준으로 안정화시킬 수 있고, 따라서 더 넓은 부하 범위에서 가변적인 부하를 통해 흐르는 직류의 변하지 않는 값을 얻는 것을 확보하게 한다. 이는 제2갈바닉 디커플러의 출력으로부터 나오는 제어 신호를 수단으로 DC전압을 펄스 전압으로 전환하는 프로세스를 제어하고(이는 전기 접점 없이 신호를 송신하는 것을 보장하고, 서로로부터 떨어져 있는 지면의 잠재적 차이에 기인하는 접지모선 상의 기생 전류의 출현을 배제하고, 따라서 그들 전류로 인한 유도성 픽업을 줄이며, 또한 전기 충격에 대하여 장비 및 인력을 보호하는 것도 보장한다), DC-펄스 전압 변환에 형성되는 펄스 전압을 제1갈바닉 디커플러를 통해 DC전압에 대한 펄스전압의 전압 컨버터의 입력으로 공급하는 것(이는 전기 접점 없이 펄스 전압을 송신하는 것을 보장하고, 서로로부터 떨어져 있는 지면의 잠재적 차이에 기인하는 접지모선 상의 기생 전류의 출현을 배제하고, 따라서 그들 전류로 인한 유도성 픽업을 줄이며, 또한 전기 충격에 대하여 장비 및 인력을 보호하는 것도 보장한다)의 결과이고, 상기 DC 전압은 가변적인 부하를 통해 DC스태빌라이저에 적용되며, 상기 DC스태빌라이저는 상기 가변적인 부하를 통과하는 변하지 않는 전류의 흐름을 보장한다. 또한 이것은 각각의 부하 단자로부터 나오는 전압을 제어회로의 제1입력에 사용하고, DC스태빌라이저로부터 나오는 전압을 제어회로의 제2입력에 사용하고, 및 제어회로의 출력으로부터 제2갈바닉 디커플러의 입력에 제어 신호를 적용하는 것의 결과이다.

이때, 부하전류가 안정화 되었을 때, 부하에서 최대 출력 전압은 PDCVC에서 사용되는 소자에 대한 전압의 최대 허용값에 의해서만 제한된다. 이러한 전압은 충분히 클 수 있으며, 부하 저항은 넓은 한계를 통해 변화할 수 있다.

따라서, 부하 변화의 더 넓은 범위에서 변하지 않는 값을 갖는 DC의 흐름이 확보되고, 이는 제시된 설계의 제1 설계에 따라서 상기에서 확인된 기술적인 결과의 성취를 나타낸다.

제시된 설계의 제2설계에 따라서, 상기 언급된 기술적인 결과는 부하를 통해 흐르는 변하지 않는 직류를 생산하기 위한 장치를 제공함으로써 이루어질 수 있으며, 상기 장치는 DC전압 소스; 그의 입력에 의해 DC전압 소스의 출력에 연결되는 DCPVC; 그의 입력에 의해 DCPVC의 출력에 연결되는 제1갈바닉 디커플러; 그의 입력에 의해 제1갈바닉 디커플러의 출력에 연결되는 PDCVC; 그의 제1단자에 의해 PDCVC의 출력에 연결되는 부하; 제2갈바닉 디커플러; 및 제어 회로를 포함한다. 또한 상기 장치는 그의 입력에 의해 부하의 제2단자에, DC전압 소스의 음극 단자에, 및 제어 회로의 제1입력에 연결되고, 그의 출력에 의해 제어 회로의 제2입력에 연결되는 DC스태빌라이저를 포함하고, 이는 그의 출력에 의해 제2갈바닉 디커플러를 통해 DCPVC의 제어 입력에 연결된다.

DC스태빌라이저의 사용은 -제시된 설계의 제2설계에 따라서, 그의 입력에 의해 부하의 제2단자에, 제어 회로의 제1입력에, 및 DC전압 소스의 음극 단자에 연결되고, 그의 출력에 의해 제어 회로의 제2입력에 연결되고, 상기 제어 회로는 그의 출력에 의해 제2갈바닉 디커플러를 통해 DCPVC의 제어 입력에 연결되는- DC스태빌라이저에서의 전압 강하를 가능한 가장 낮은 레벨에서 안정화시킬 수 있으며, 따라서 더 넓은 범위에서 가변 부하를 통해 흐르는 직류의 변하지 않는 값을 얻는 것을 보장할 수 있다. 이것은 제2갈바닉 디커플러의 출력으로부터 오는 제어 신호에 의해 DC전압을 펄스 전압으로 변환하는 프로세스를 제어함하는 것(이는 제어 회로 및 DCPVC 사이의 전기 접점 없이 신호의 송신을 보장한다), 및 DC-펄스 전압 변환 시에 형성되는 펄스 전압을 제1갈바닉 디커플러를 통해 DC전압에 대한 펄스 전압의 전압 컨버터의 입력으로 공급하는 것 (이는 DCPVC 와 PDCVC 사이의 전기 접점 없이 펄스 전압 송신을 보장한다)으로부터 발생하며, 상기 DC전압은 가변 부하를 통해 DC스태빌라이저에 적용되며, 상기 DC스태빌라이저는 가변 부하를 통과하는 변하지 않는 전류가 흐르는 것을 보장한다. 또한 이것은 DC전압 소스의 음극 단자에 연결된 제2부하단자로부터 오는 전압을 제어 회로의 제1입력에 사용함으로써, DC스태빌라이저의 출력으로부터 오는 전압을 제어 회로의 제2입력에 사용함으로써, 및 제2갈바닉 디커플러의 입력에 제어 회로의 출력으로부터 오는 제어 신호를 적용함으로써 발생한다.

이때, 부하 전류가 안정화되었을 때, 부하에서 최대 출력 전압은 PDCVC에서 사용되는 소자에 대한 전압의 최대 허용값에 의해서만 제한된다. 이러한 전압은 충분히 클 수 있으며, 부하 저항은 넓은 범위를 통해 변화할 수 있다.

따라서, 부하 변화의 더 넓은 범위에서 변하지 않는 값을 갖는 DC의 흐름이 확보되고, 이것은 제시된 설계 중 제2설계에 따라서 상기에서 확인된 기술적인 결과의 성취를 나타낸다.

제시된 설계 중 제3 설계에 따라서, 상기 언급된 기술적인 결과는 부하를 통해 흐르는 변하지 않는 직류를 생성하기 위한 장치를 제공함으로써 이루어지며, 상기 장치는 DC전압 소스; 그의 입력에 의해 DC전압 소스의 출력에 연결되는 DCPVC; 그의 입력에 의해 DCPVC의 출력에 연결되는 제1갈바닉 디커플러; 그의 입력에 의해 제1갈바닉 디커플러의 출력에 연결되는 PDCVC; 제2갈바닉 디커플러; 및 제어회로를 포함한다. 또한 상기 장치는 그의 입력에 의해 부하의 제2단자 및 제어회로의 제1입력에 연결되고, 그의 출력에 의해 제어회로의 제2입력에 연결되는 DC스태빌라이저를 포함하고, 이는 그의 출력에 의해 제2갈바닉 디커플러를 통해 DCPVC의 제어 입력에 연결되고, 상기 부하의 제1단자 또한 DC전압 소스의 음극 단자에 연결된다.

DC스태빌라이저의 -제시된 설계의 제3 설계에 따라서, 그의 입력에 의해 부하의 제2단자에, 제어 회로의 제1입력에 연결되고, 및 그의 출력에 의해 제어 회로의 제2입력에 연결되고, 상기 제어 회로는 그의 출력에 의해 제2갈바닉 디커플러를 통해 DCPVC의 제어 입력에 연결되고, 상기 부하는 그의 제1단자에 의해 DC전압 소스의 음극 단자에 연결된다- 사용은 DC 스태빌라이저에서의 전압 강하를 가능한 가장 낮은 레벨로 안정화시킬 수 있으며, 따라서 더 넓은 범위에서 가변 부하를 통해 흐르는 직류의 변하지 않는 값을 얻는 것을 확보할 수 있다. 이는 제2갈바닉 디커플러의 출력으로부터 나오는 제어 신호를 수단으로 DC전압을 펄스 전압으로 전환하는 프로세스를 제어하고(이는 제어 회로와 DCPVC 사이의 전기 접점 없이 신호를 송신하는 것을 보장한다), DC-펄스 전압 변환 시 형성되는 펄스 전압을 제1갈바닉 디커플러를 통해 DC전압에 대한 펄스 전압의 전압 컨버터의 입력으로 공급한 결과이고(이는 DCPVC 및 PDCVC 사이의 전기 접점 없이 펄스 전압을 송신하는 것을 보장한다), DC전압은 가변적인 부하를 통해 DC스태빌라이저에 적용되며, DC스태빌라이저는 상기 가변적인 부하를 통한 변하지 않는 전류의 흐름을 보장한다. 또한 이것은 부하의 제1단자로부터 오는 전압을 제어 회로의 제1입력에 사용하는 것, DC스태빌라이저의 출력으로부터 오는 전압을 제어 회로의 제2입력에 사용하는 것, 및 제어 회로의 출력으로부터 오는 제어 신호를 제2갈바닉 디커플러의 입력에 적용하는 것의 결과이다.

이때, 부하 전류가 안정화되었을 때, 부하에서의 최대 출력 전압은 PDCVC에서 사용되는 소자에 대한 전압의 최대 허용값에 의해서만 제한된다. 이러한 전압은 충분히 클 수 있으며, 부하 저항은 넓은 범위를 통해 변화할 수 있다.

따라서, 부하 변화의 더 넓은 범위에서 변하지 않는 값을 갖는 DC의 흐름이 확보되고, 이는 제시된 설계의 3번째에 따라서 상기에서 확인된 기술적인 결과의 성취를 나타낸다.

종래 기술의 분석은 그 중 어느 것도 제시된 기술적인 해결책의 본질적인 특징의 전체성 및 그것의 변별적인 특징을 포함하지 않는다는 것을 보여주고, 이는 변하지 않는 부하 전류를 생성하기 위한 현재의 장치가 “신규성(novelty)” 및 “진보성(inventive step)”의 특허성 기준을 충족시킨다는 결론에 도달하게 한다.

변하지 않는 부하 전류를 생성하기 위한 제시된 설계는 다음의 설명 및 함께 볼 수 있는 도1a 및 도1b; 함께 볼 수 있는 도2a 및 도2b; 및 함께 볼 수 있는 도3a 및 도3b에 의해 설명되고, 이는 변하지 않는 부하 전류를 생성하기 위한 장치 설계의 개략적 다이어그램이다.

제시된 설계의 제1설계에 따라(도1a 및 도1b) 변하지 않는 부하 전류를 생성하기 위한 본 장치는 다음을 포함한다:

- 예를 들어, 필터를 갖는 전파 정류 회로를 사용하는 임의의 알려진 방법에 의해 생성되는 DC전압 소스(1);

- DC전압-펄스전압 컨버터(DCPVC)로서, 상기 DC전압-펄스전압 컨버터(DCPVC)는 예를 들어 다음을 포함한다: 그의 하나의 단자(4)[DCPVC(2)의 제1입력] 에 의해 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5)에 연결되고 그의 또 다른 단자(6)에 의해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되는 일정 주파수에서의 사각형 펄스의 발전기(3), 하나의 단자(9)에 의해 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5)에 연결되고 또 다른 단자(10)에 의해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되는 기준 전압 소스(8), 입력(12)에 의해 일정 주파수에서의 사각형 펄스의 상기 발전기(3)에 연결되는 제어 가능한 스위치(11), 그 출력(15)에 의해 상기 제어 가능한 스위치(11)의 제어 입력(16)에 연결되고 그 비반전(“+”) 입력(17)에 의해 상기 기준 전압 소스(8)의 출력(18)에 연결되는 연산증폭기(14), 및 그 게이트(20)에 의해 상기 제어 가능한 스위치(11)의 출력(21)에 연결되고 그 소스(22)에 의해 저항기(23)를 통해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되는 MOS트랜지스터(19).

- 제1갈바닉 디커플러로서, 그의 제1권선의 하나의 단자(25)에 의해 상기 MOS트랜지스터(19)의 드레인(26)에 연결되고 그의 제1권선의 또 다른 단자(27)에 의해 상기 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5)에 연결되는 변압기(24)를 포함하는 제1갈바닉 디커플러;

- 펄스전압-DC전압 컨버터(PDCVC)로서, 상기 펄스전압-DC전압 컨버터(PDCVC)는: 그의 애노드(30)[PDCVC(28)의 입력]에 의해 상기 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제2권선의 하나의 단자(31)에 연결되는 다이오드(29), 그의 단자(33)에 의해 상기 다이오드(29)의 캐소드(34)에 연결되고 또 다른 단자(35)에 의해 상기 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제2권선의 또 다른 단자(36)에 연결되는 축전기(32), 및 보조의 DC전압 소스를 포함하고, 상기 보조의 DC전압 소스는 예를 들어: 그의 애노드(38)에 의해 상기 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제3권선의 단자(39)에 연결되는 다이오드(37), 그의 하나의 단자(41)에 의해 상기 다이오드(37)의 캐소드(42)에 연결되고 또 다른 단자(43)에 의해 상기 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제3권선의 또 다른 단자(44)에 연결되는 축전기(40), 그의 단자(46)에 의해 상기 다이오드(37)의 캐소드(42)에 연결되는 저항기(45), 및 그의 캐소드(48)에 의해 상기 저항기(45)의 또 다른 단자(49)에 연결되고 그의 애노드(50)에 의해 상기 축전기(40)의 또 다른 단자(43)에 연결되는 제너 다이오드(47)를 포함하는 펄스전압-DC전압 컨버터(PDCVC).

- 부하(51)로서, 그의 단자(52)에 의해 상기 다이오드(29)의 캐소드(34)에 연결되고 PDCVC(28)의 출력인 상기 부하(51);

- DC스태빌라이저(53)로서, 상기 DC스태빌라이저(53)는 예를 들어: 그의 드레인(55)에 의해 상기 부하(51)의 제2단자(56)에 연결되는 MOS트랜지스터(54), 그의 출력(58)에 의해 상기 MOS트랜지스터(54)의 게이트(59)에 연결되고 그의 반전(“-“) 입력(60)에 의해 상기 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에 연결되는 연산증폭기(57), 그의 단자(63)에 의해 상기 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에 연결되고 또 다른 단자(64)에 의해 보조의 DC전압 소스의 제너 다이오드(47)의 애노드(50) 및 PDCVC(28)의 축전기(32)의 또 다른 단자(35)에 연결되는 제1저항기(62), 그의 단자(66)에 의해 상기 제1저항기(62)의 또 다른 단자(64)에 연결되고 또 다른 단자(67)에 의해 상기 연산증폭기(57)의 비반전(“+”) 입력(68)에 연결되는 제2저항기(65), 및 그의 단자(70)에 의해 상기 제2저항기(65)의 또 다른 단자(67)에 연결되고 또 다른 단자(71)에 의해 보조의 DC전압 소스의 제너 다이오드(47)의 캐소드(48)에 연결되는 제3저항기(69)를 포함한다.

- 제어 회로(72)로서, 상기 제어 회로(72)를 예를 들어: 그의 반전(“-“) 입력(74)[상기 제어 회로(72)의 제1입력]에 의해 상기 부하(51)의 제2단자(56)에 연결되고 그의 비반전(“+”) 입력(75)에 의해 제1저항기(76)[상기 제어 회로(72)의 제2입력]를 통해 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에 연결되고 제2저항기(77)를 통해 DC스태빌라이저(53)의 제3저항기(69)의 또 다른 단자(71)에 연결되는 연산증폭기(73)를 포함한다;

- 제2갈바닉 디커플러(78)로서, 상기 제2갈바닉 디커플러(78)는 예를 들어, 그의 애노드(80)[제2갈바닉 디커플러(78)의 입력]에 의해 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 출력(81)에 연결되고 그의 캐소드(82)에 의해 DC스태빌라이저(53)의 제1저항기(62)의 또 다른 단자(64)에 연결되는 발광 다이오드(LED)(79), 및 그의 하나의 단자(84)에 의해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되고 그의 또 다른 단자(85)에 의해 저항기(86)를 통해 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5) 및 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에 연결되는 포토트랜지스터(83)를 포함하고, 상기 입력(87)은 DCPVC(2)의 제어 입력이 된다.

제1설계(도1a 및 도1b)에 따라서 변하지 않는 직접 부하 전류를 생성하기 위한 제안된 장치는 다음과 같이 작동한다.

DC전압 소스(1)의 단자(5) 및 단자(7)로부터의 DC전압을 일정 주파수의 사각형 펄스의 발전기(3)의 입력들(4 및 6)에 적용할 때[DCPVC(2)의 입력들], 상기 발전기(3)는 발전기(3)의 출력(13)으로부터 제어 가능한 스위치(11)의 정보 입력(12)에 이르는 일정 주파수 사각형 펄스를 생성한다. 상기 스위치(11)의 접점이 폐쇄되는 한, 상기 일정 주파수 사각형 펄스는 제어 가능한 스위치(11)의 출력(21)으로부터 MOS트랜지스터(19)의 게이트(20)에 도달하고, 및 그의 드레인(26)으로부터 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제1권선의 단자(25)에 도달한다.

상기 일정 주파수 사각형 펄스가 PDCVC(28)의 입력[다이오드(29)의 애노드(30) 및 축전기(32)의 단자(35)]뿐만 아니라 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제2권선의 단자(31, 36)에 나타나자마자, 이들 펄스의 DC전압으로의 변환이 일어난다. DC전압이 PDCVC(28)의 출력에[다이오드(29)의 캐소드(34)에] 나타나면, 이것은 부하(51)의 제1단자(52)에 적용된다.

DC전압은 - 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제3권선의 단자들(39, 44)로부터 보조의 DC전압 소스의 입력에[다이오드(37)의 애노드(38) 및 축전기(40)의 단자(43)에서] 도달하는 일정 주파수 사각형 펄스가 DC전압으로 전환된 후에 얻어지고, - 보조의 DC전압 소스의 제1출력으로부터[제너 다이오드(47)의 캐소드의 단자(48)] 저항기(69 및 77)에 적용되고, 및 그의 제2출력으로부터[제너 다이오드(47)의 애노드의 단자(50)] DC스태빌라이저(53)의 제1저항기(62)의 단자(64) 및 제2저항기(65)의 단자(66)에 적용될 뿐만 아니라, 제2갈바닉 디커플러(78)의 LED(79)의 캐소드(82)에 적용된다.

연산 증폭기(57), MOS트랜지스터(54), 단자(48)로부터[제너 다이오드(47)의 캐소드로서, 보조의 DC전압 소스의 출력] 공급되는 제2저항기(65) 및 제3저항기(69)로 구성된 전압 스태빌라이저에 의해 제1저항기(62) 양단의 전압이 안정화되는 경우, 상기 DC전압은 부하(51)의 제2단자(56)로부터 DC스태빌라이저(53)의 입력, 즉 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55)에 이른다. 결과적으로, 제1저항기(62)를 통해 흐르는 전류는 DC스태빌라이저(53)의 입력에서의 전압 또는 부하(51)에 의존하지 않으며, 그의 값은 제1저항기(62)의 값 및 DC스태빌라이저(53)의 연산 증폭기(57)의 입력(68)에서의 전압의 값에 의해 정의될 것이며, 상기 입력은 DC스태빌라이저(53)의 제2저항기(65) 및 제3저항기(69)에 의해 만들어진 전압 디바이더의 중간 지점이다.

이러한 프로세스에서, DC스태빌라이저(53)의 연산 증폭기(57)의 비반전(“+”) 입력(68)에 연결되는 제2저항기(65)에서의 전압이 MOS트랜지스터(54)의 소스(61) 및 DC스태빌라이저(53)의 제1저항기(62)에 연결되는 연산 증폭기(57)의 반전(“-“) 입력(60)에서의 전압보다 높을 경우, MOS트랜지스터(54)의 게이트(59)에 연결되는 연산 증폭기(57)의 출력(58)에서의 전압은 상기 MOS트랜지스터(54)가 개방된 것과 같은 값일 것이고, 제1저항기(62)에서의 전압은 제2저항기(65)에서의 전압과 동등해질 때까지 증가할 것이다. 이 순간에, 연산 증폭기(57)의 출력(58) 및 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에서의 전압은 상승을 멈출 것이고, 상기 전압은 MOS트랜지스터(54) 및 제1저항기(62)의 소스(61)의 연결 지점에서의 전압이 제2저항기(65)에서의 전압과 동일한 연산 증폭기(57)의 비반전(“+”) 입력(68)에서의 전압과 동일하게 되는 값일 것이다. 이러한 상태는 DC스태빌라이저(53)의 입력 전압 변화와 부하(51) 변화 하에 유지되며, 부하가 변화할 때, 그 값이 제2저항기(65) 양단의 전압 값과 제1저항기(62)의 값에 의해 정의되는 직류 안정화된(변하지 않는) 전류가 그곳을 통해 흐르게 된다.

그와 동시에, DC스태빌라이저(53)에서의 전압을 안정화시키기 위해서, MOS트랜지스터(54)의 드레인(55)으로부터[부하(51)의 제2단자(56)로부터] 제어회로(72)의 제1입력에 이르는 [제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 반전(“-“) 입력(74)에 이르는] DC전압은, 제1저항기(76)를[제2단자가 제어회로(72)의 제2입력이다] 통해 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)로부터 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 비반전(“+”) 입력(75)에 이르는 전압[DC스태빌라이저(53)의 출력] 과 비교된다. 그리고 상기 비교로부터 발생하는 전압은 제어회로 및 DCPVC(2) 사이의 전기 접점 없이 제어 신호를 송신하는 것을 허용하는 제2갈바닉 디커플러(78)에 의해, 연산 증폭기(73)의 출력(81)으로부터 DCPVC(2)의 제어 입력에, 즉 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에 적용된다. 그리고 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 반전(“-“) 입력(74)에서의 전압이 연산 증폭기(73)의 비반전(“+”) 입력(75)에서의 전압보다 낮으면, 연산 증폭기(73)의 출력(81)에서 고전압이 발생할 것이다. 이것의 결과로서, DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에서의 전압은 기준 전압 소스(8)의 출력(18)에 연결되는 연산 증폭기(14)의 비반전(“+”) 입력(17)에서의 전압보다 낮다. 따라서, 연산 증폭기(14)의 출력(15)에서 고전압이 발생할 것이고, DCPVC(2)의 제어 가능한 스위치(11)는 폐쇄되어 DCPVC(2)의 일정 주파수에서의 사각형 펄스인 발전기(3)로부터 펄스가 제어 가능한 스위치(11)와 MOS트랜지스터(19)를 통과하여 제1갈바닉 디커플러 및 PDCVC(28)의 입력[다이오드(29)의 애노드(30) 및 축전기(32)의 단자(35)]으로 도달하고, DC전압이 PDCVC(28)의 출력에[다이오드(29)의 캐소드(34)]에서 나타나 부하(51) 및 DC스태빌라이저(53)에 이르게 된다.

이것이 일어날 때, PDCVC(28)의 입력에서 변화하는 펄스 비율을 갖는 펄스의 출현은 그 펄스들이 변환되고 필터된 이후에 PDCVC(28)의 출력 전압의 증가를 야기한다. 이러한 프로세스는 그것의 소스(61)에 관한 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55)에서의 전압이 제어회로(72)의 제1저항기(76) 양단의 전압과 동일하거나 높아질 때까지 지속될 것이다.

이것이 발생하자마자, 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 반전(“-“) 입력(74)에서의 전압은 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 비반전(“+”) 입력(75)에서의 전압보다 높아지고, DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에서 전압이 증가하여 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 비반전(“+”) 입력(17)에서의 전압보다 높아지게 되는 그러한 값의 전압이 제2갈바닉 디커플러(78)를 통해 DCPVC(2)의 제어 입력에[즉, 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에] 연결되는 그의 출력(81)에서 발생할 것이다.

결과적으로, 낮은 제어 압력은 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 출력(15)에 존재할 것이고, 제어 가능한 스위치(11)는 개방될 것이며, 일정 주파수에서의 사각형 펄스의 발전기(3)로부터의 펄스는 DCPVC(2)의 MOS트랜지스터(19)의 게이트(20)에 이르지 않게 된다. 따라서, DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55) 뿐만 아니라 PDCVC(28)의 출력[다이오드(29)의 캐소드(34)]에서의 전압은 증가하지 않고 감소하기 시작한다. 그러한 이유로, 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에서의 전압은 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 비반전(“+”) 입력(17)에서의 전압보다 다시 낮아질 것이며, 전체 프로세스가 반복된다.

이러한 방식으로, DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)는 기준 전압 소스(8)의 출력(18)에서의 전압 과 제2갈바닉 디커플러(78)에 의해 송신된 제어회로(72)의 출력 전압의 비교를 수행하고[이는 제어회로(72) 및 DCPVC(2) 사이의 갈바닉 접점 없이 제어 신호의 송신을 제공한다], 제어 가능한 스위치(11)의 제어 입력(16)에 나타나는 출력(15)에서 제어 전압을 생성한다. 후자는 이의 접점을 폐쇄하거나 또는 개방함으로써 DCPVC(2)의 MOS트랜지스터(19)의 게이트(20)에 이르는 펄스의 펄스 비율을 변화시킨다.

이러한 펄스들은 제1갈바닉 디커플러[변압기(24)]를 통해 MOS트랜지스터(19)의 드레인(26)으로부터 PCDVC(28)의 입력(30)으로 도달하며, 각각의 변환과 필터 이후에, PCDVC(28)[다이오드(29)의 캐소드(34)]의 출력에서의 DC전압은 다시 증가하기 시작할 것이다. 따라서, DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55) 및 소스(61) 사이의 전압은 제어회로(72)의 제1저항기(76) 양단의 대략의 전압값과 동일할 것이지만, 부하(51)를 통해 흐르는 전류는 상기 부하(51)의 변화에 의존하지 않을 뿐만 아니라 DC스태빌라이저(53) 양단의 전압 또한 부하(51)의 값에 의존하지 않는다.

제시된 설계(도2a 및 도2b)의 제2설계에 따라서 변하지 않는 부하 전류를 생성하기 위한 본 장치는 다음을 포함한다:

- DC전압 소스(1)로서, 예를 들어 필터를 갖춘 전파 정류 회로를 사용하는 임의의 알려진 방법에 의해 생성되는 DC전압 소스(1);

- DC전압-펄스전압 컨버터(DCPVC, 2)로서, 상기 DC전압-펄스전압 컨버터(DCPVC)는 예를 들어: 그의 하나의 단자(4)[DCPVC(2)의 제1입력]에 의해 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5)에 연결되고 또 다른 단자(6)에 의해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되는 일정 주파수에서의 사각형 펄스의 발전기(3), 그의 하나의 단자(9)에 의해 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5)에 연결되고 그의 또 다른 단자(10)에 의해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되는 기준 전압 소스(8), 그의 입력(12)에 의해 일정 주파수에서의 사각형 펄스의 발전기(3)의 출력(13)에 연결되는 제어 가능한 스위치(11), 그의 출력(15)에 의해 제어 가능한 스위치(11)의 제어 입력(16)에 연결되고 그의 비반전(“+”) 입력(17)에 의해 기준 전압 소스(8)의 출력(18)에 연결되는 연산 증폭기(14), 및 그의 게이트(20)에 의해 제어 가능한 스위치(11)의 출력(21)에 연결되고 그의 소스(22)에 의해 저항기(23)를 통해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되는 MOS트랜지스터(19)를 포함하는 DC전압-펄스전압 컨버터(DCPVC);

- 제1갈바닉 디커플러로서, 그의 제1권선의 하나의 단자(25)에 의해 MOS트랜지스터(19)의 드레인(26)에 연결되고 그의 제1권선의 또 다른 단자(27)에 의해 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5)에 연결되는 변압기(24)를 포함하는 제1갈바닉 디커플러;

- 펄스전압-DC전압 컨버터(PDCVC, 28)로서, 상기 펄스전압-DC전압 컨버터(PDCVC)는 예를 들어: 그의 애노드(30)[PDCVC(28)의 입력]에 의해 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제2권선의 하나의 단자(31)에 연결되는 다이오드(29), 그의 하나 단자(33)에 의해 다이오드(29)의 캐소드(34)에 연결되고 그의 또 다른 단자(35)에 의해 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제2권선의 또 다른 단자(36)에 연결되는 축전기(32), 보조의 DC전압 소스를 포함하고, 상기 보조의 DC전압 소스는 예를 들어: 그의 애노드(38)에 의해 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제3권선의 하나의 단자(39)에 연결되는 다이오드(37), 그의 하나의 단자(41)에 의해 다이오드(37)의 캐소드(42)에 연결되고 그의 또 다른 단자(43)에 의해 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제3권선의 또 다른 단자(44)에 연결되는 축전기(40), 그의 하나의 단자(46)에 의해 다이오드(37)의 캐소드(42)에 연결되는 저항기(45), 및 그의 캐소드(48)에 의해 저항기(45)의 또 다른 단자(49)에 연결되고 그의 애노드(50)에 의해 축전기(40)의 또 다른 단자(43)에 연결되는 제너 다이오드(47)를 포함하는 펄스전압-DC전압 컨버터(PDCVC);

- 부하(51)로서, 상기 부하(51)는 그의 단자(52)에 의해 다이오드(29)의 캐소드(34)에 연결되고, 상기 다이오드(29)는 PDCVC(28)의 출력인 부하(51);

- DC스태빌라이저(53)로서, 예를 들어 그의 드레인(55)에 의해 부하(51)의 제2단자(56) 및 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되는 MOS트랜지스터(54), 그의 출력(58)에 의해 MOS트랜지스터(54)의 게이트(59)에 연결되고 그의 반전(“-“) 입력(60)에 의해 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에 연결되는 연산 증폭기(57), 그의 하나의 단자(63)에 의해 MOS트랜지스터(54)의 소스(51)에 연결되고 또 다른 단자(64)에 의해 보조의 DC전압 소스의 제너 다이오드(47)의 애노드(50) 및 PDCVC(28)의 축전기(32)의 또 다른 단자(35)에 연결되는 제1저항기(62), 그의 하나의 단자(66)에 의해 제1저항기(62)의 또 다른 단자(64)에 연결되고 그의 또 다른 단자(67)에 의해 연산 증폭기(57)의 비반전(“+”) 입력(68)에 연결되는 제2저항기(65), 및 그의 하나의 단자(70)에 의해 제2저항기(65)의 또 다른 단자(67)에 연결되고 그의 또 다른 단자(71)에 의해 보조의 DC전압 소스의 제너 다이오드(47)의 캐소드(48)에 연결되는 제3저항기(69)를 포함하는 DC스태빌라이저(53);

- 제어 회로(72)로서, 예를 들어, 그의 반전(“-“) 입력(74)[제어회로(72)의 제1입력]에 의해 부하(51)의 제2단자(56)에 연결되고 그의 비반전(“+”) 입력(75)에 의해 제1저항기(76)[제어회로(72)의 제2입력]를 통해 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에, 및 제2저항기(77)를 통해 DC스태빌라이저(53)의 제3저항기(69)의 또 다른 단자(71)에 연결되는 제어회로(72);

- 제2갈바닉 디커플러(78)로서, 예를 들어 그의 애노드(80)[제2갈바닉 디커플러(78)의 입력]에 의해 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 출력(81)에 연결되고 그의 캐소드(82)에 의해 DC스태빌라이저(53)의 제1저항기(62)의 또 다른 단자(64)에 연결되는 발광 다이오드(LED, 79), 및 그의 하나의 단자(84)에 의해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되고 그의 또 다른 단자(85)에 의해 저항기(86)를 통해 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5) 및 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에 연결되는 포토트랜지스터(83)를 포함하고, 상기 입력(87)은 DCPVC(2)의 제어 입력이 되는 제2갈바닉 디커플러(78).

제2설계(도2a 및 도2b)에 따라서 변하지 않는 직접 부하 전류를 생성하기 위해 제시된 장치는 다음과 같이 작동한다.

DC전압 소스(1)의 단자(5 및 7)로부터 일정 주파수에서의 사각형 펄스의 발전기(3)의 입력(4 및 6)[DCPVC(2)의 입력들]로 DC전압을 적용할 때, 상기 발전기(3)는 발전기(3)의 출력(13)으로부터 제어 가능한 스위치(11)의 정보(데이터) 입력(12)으로 도달하는 일정 주파수 사각형 펄스를 생성한다. 스위치(11)의 접점이 폐쇄되는 한, 일정 주파수 사각형 펄스는 제어 가능한 스위치(11)의 출력(21)으로부터 MOS트랜지스터(19)의 게이트(20)에 도달하고, 그의 드레인(26)으로부터 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제1권선의 단자(25)에 도달한다.

일정 주파수 사각형 펄스가 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제2권선의 단자(31, 36)뿐만 아니라 PDCVC(28)의 입력에[다이오드(29)의 애노드(30) 및 축전기(32)의 단자(35)] 나타나자 마자, DC전압으로의 그러한 펄스들의 변환이 발생한다. DC전압이 PDCVC(28)의 출력에[다이오드(29)의 캐소드(34)에] 나타난 이후에, 이는 부하(51)의 제1단자(52)에 적용된다.

DC전압은 - 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제3권선의 단자(39, 44)로부터 보조의 DC전압 소스의 입력에[다이오드(37)의 애노드(38) 및 축전기(40)의 단자(43)에] 도달하는 일정 주파수 사각형 펄스가 DC전압으로 변환된 이후에 얻어진다- 보조의 DC전압 소스의 제1출력[제너 다이오드(47)의 캐소드의 단자(48)] 으로부터 저항기(69 및 77)에 적용되고, 그의 제2출력[제너 다이오드(47)의 애노드의 단자(50)] 으로부터 제1저항기(62)의 단자(64) 및 DC스태빌라이저(53)의 제2저항기(65)의 단자(66)뿐만 아니라 제2갈바닉 디커플러(78)의 LED(79)의 캐소드(82)에 적용된다.

연산 증폭기(57), MOS트랜지스터(54), 단자(48)로부터[제너 다이오드(47)의 캐소드로서, 보조의 DC전압 소스의 출력] 공급되는 제2저항기(65) 및 제3저항기(69)로 구성된 전압 스태빌라이저에 의해 제1저항기(62) 양단의 전압이 안정화되는 경우, 상기 DC전압은 부하(51)의 제2단자(56)로부터 DC스태빌라이저(53)의 입력, 즉 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55)에 이른다. 결과적으로, 제1저항기(62)를 흐르는 전류는 DC스태빌라이저(53)의 입력에서의 전압 또는 부하(51)에 의존하지 않으며, 그의 값은 제1저항기(62)의 값 및 DC스태빌라이저(53)의 연산 증폭기(57)의 입력(68)에서의 전압의 값에 의해 정의될 것이며, 상기 입력은 DC스태빌라이저(53)의 제2저항기(65) 및 제3저항기(69)에 의해 만들어진 전압 디바이더의 중간 지점이다.

이러한 프로세스에서, DC스태빌라이저(53)의 연산 증폭기(57)의 비반전(“+”) 입력(68)에 연결되는 제2저항기(65)에서의 전압이 MOS트랜지스터(54)의 소스(61) 및 DC스태빌라이저(53)의 제1저항기(62)에 연결되는 연산 증폭기(57)의 반전(“-“) 입력(60)에서의 전압보다 높을 경우, MOS트랜지스터(54)의 게이트(59)에 연결되는 연산 증폭기(57)의 출력(58)에서의 전압은 MOS트랜지스터(54)가 개방되는 것과 같은 값일 것이고, 제1저항기(62)에서의 전압은 제2저항기(65)에서의 전압과 동등해질 때까지 증가할 것이다. 이 순간에, 연산 증폭기(57)의 출력(58) 및 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에서의 전압은 상승을 멈출 것이고, 상기 전압은 MOS트랜지스터(54) 및 제1저항기(62)의 소스(61)의 연결 지점에서의 전압이 제2저항기(65)에서의 전압과 동일한 연산 증폭기(57)의 비반전(“+”) 입력(68)에서의 전압과 동일할 때와 같은 값일 것이다. 이러한 상태는 DC스태빌라이저(53)의 입력 전압 변화와 부하(51)의 변화 하에 유지되며, 부하가 변화할 때, 그 값이 제2저항기(65) 양단의 전압 값과 제1저항기(62)의 값에 의해 정의되는 직류 안정화된(변하지 않는) 전류가 그곳을 통해 흐르게 된다.

그와 동시에, DC스태빌라이저(53)에서의 전압을 안정화시키기 위해서, MOS트랜지스터(54)의 드레인(55)으로부터[부하(51)의 제2단자(56)로부터] 제어회로(72)의 제1입력에[제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 반전(“-“) 입력(74)에] 이르는 DC전압은, 제1저항기(76)[제2단자가 제어회로(72)의 제2입력이다]를 통해 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에서 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 비반전(“+”) 입력(75)에 이르는 전압[DC스태빌라이저(53)의 출력] 과 비교된다. 그리고 상기 비교로부터 발생하는 전압은 제어회로 및 DCPVC(2) 사이의 전기 접점 없이 제어 신호를 송신하는 것을 허용하는 제2갈바닉 디커플러(78)를 수단으로, 연산 증폭기(73)의 출력(81)으로부터 DCPVC(2)의 제어 입력에, 즉 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에 적용된다. 그리고 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 반전(“-“) 입력(74)에서의 전압이 연산 증폭기(73)의 비반전(“+”) 입력(75)에서의 전압보다 낮으면, 연산 증폭기(73)의 출력(81)에서 고전압이 발생할 것이다. 이것의 결과로서, DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에서의 전압은 기준 전압 소스(8)의 출력(18)에 연결되는 연산 증폭기(14)의 비반전(“+”) 입력(17)에서의 전압보다 낮다. 따라서, 연산 증폭기(14)의 출력(15)에서 고전압이 발생할 것이고, DCPVC(2)의 제어 가능한 스위치(11)는 폐쇄되어 DCPVC(2)의 일정 주파수에서의 사각형 펄스인 발전기(3)로부터 펄스가 제어 가능한 스위치(11)와 MOS트랜지스터(19)를 통과하여 제1갈바닉 디커플러 및 PDCVC(28)의 입력[다이오드(29)의 애노드(30) 및 축전기(32)의 단자(35)]으로 도달하고, DC전압이 PDCVC(28)의 출력에[다이오드(29)의 캐소드(34)]에서 나타나 부하(51) 및 DC스태빌라이저(53)에 이르게 된다.

이것이 일어날 때, PDCVC(28)의 입력에서 변화하는 펄스 비율을 갖는 펄스의 출현은 그 펄스들이 변환되고 필터된 이후에 PDCVC(28)의 출력 전압의 증가를 야기한다. 이러한 프로세스는 그것의 소스(61)에 관한 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55)에서의 전압이 제어회로(72)의 제1저항기(76) 양단의 전압과 동일하거나 높아질 때까지 지속될 것이다.

이것이 발생하자마자, 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 반전(“-“) 입력(74)에서의 전압은 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 비반전(“+”) 입력(75)에서의 전압보다 높아지고, DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에서 전압이 증가하고 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 비반전(“+”) 입력(17)에서의 전압보다 높아지게 되는 그러한 값의 전압이 제2갈바닉 디커플러(78)를 통해 DCPVC(2)의 제어 입력에[즉, 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에] 연결되는 그의 출력(81)에서 발생할 것이다.

결과적으로, 낮은 제어 압력은 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 출력(15)에 존재할 것이고, 제어 가능한 스위치(11)는 개방될 것이며, 일정 주파수에서의 사각형 펄스의 발전기(3)로부터의 펄스는 DCPVC(2)의 MOS트랜지스터(19)의 게이트(20)에 이르지 않게 된다. 따라서, DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55) 뿐만 아니라 PDCVC(28)의 출력[다이오드(29)의 캐소드(34)]에서의 전압은 증가하지 않고 감소하기 시작한다. 그러한 이유로, 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에서의 전압은 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 비반전(“+”) 입력(17)에서의 전압보다 다시 낮아질 것이며, 전체 프로세스가 반복된다.

이러한 방식으로, DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)는 기준 전압 소스(8)의 출력(18)에서의 전압 과 제2갈바닉 디커플러(78)에 의해 송신되는 제어회로(72)의 출력 전압 사이의 비교를 수행하고[이는 제어회로(72) 및 DCPVC(2) 사이의 갈바닉 접점 없이 제어 신호의 송신을 제공한다], 제어 가능한 스위치(11)의 제어 입력(16)에 나타나는 출력(15)에서 제어 전압을 생성한다. 후자는 이의 접점을 폐쇄하거나 또는 개방함으로써 DCPVC(2)의 MOS트랜지스터(19)의 게이트(20)에 이르는 펄스의 펄스 비율을 변화시킨다.

이러한 펄스들은 제1갈바닉 디커플러[변압기(24)]를 통해 MOS트랜지스터(19)의 드레인(26)으로부터 PCDVC(28)의 입력(30)으로 오며, 각각의 변환과 필터 이후에, PCDVC(28) 의 출력 [다이오드(29)의 캐소드(34)] 에서의 DC전압은 다시 증가하기 시작할 것이다. 따라서, DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55) 및 소스(61) 사이의 전압은 제어회로(72)의 제1저항기(76) 양단의 대략의 전압값과 동일할 것이지만, 부하(51)를 통해 흐르는 전류는 상기 부하(51)의 변화에 의존하지 않을 뿐만 아니라 DC스태빌라이저(53) 양단의 전압 또한 부하(51)의 값에 의존하지 않는다. 그리하여, 부하(51)를 통해 흐르는 전류는 상기 부하(51) 양단에 전압 강하를 생성하며, 따라서 제1단자(52)의 전위는 부하(51)의 제2단자(56)의 그것에 대하여, 및 그와 함께 연결된 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)의 전위에 대하여 양극을 띠게 된다.

제시된 설계의 제1설계에 따라(도3a 및 도3b) 변하지 않는 부하 전류를 생성하기 위한 본 장치는 다음을 포함한다:

- 예를 들어, 필터를 갖는 전파 정류 회로를 사용하는 임의의 알려진 방법에 의해 생성되는 DC전압 소스(1);

- DC전압-펄스전압 컨버터(DCPVC)로서, 예를 들어: 그의 하나의 단자(4)[DCPVC(2)의 제1입력] 에 의해 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5)에 연결되고 그의 또 다른 단자(6)에 의해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되는 일정 주파수에서의 사각형 펄스의 발전기(3), 그의 하나의 단자(9)에 의해 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5)에 연결되고 그의 또 다른 단자(10)에 의해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되는 기준 전압 소스(8), 그의 입력(12)에 의해 일정 주파수에서의 사각형 펄스의 발전기(3)의 출력(13)에 연결되는 제어 가능한 스위치(11), 그의 출력(15)에 의해 제어 가능한 스위치(11)의 제어 입력(16)에 연결되고 그의 비반전(“+”) 입력(17)에 의해 기준 전압 소스(8)의 출력(18)에 연결되는 연산 증폭기(14), 및 그의 게이트(20)에 의해 제어 가능한 스위치(11)의 출력(21)에 연결되고 그의 소스(22)에 의해 저항기(23)를 통해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되는 MOS트랜지스터(19)를 포함하는 DC전압-펄스전압 컨버터(DCPVC, 2);

- 제1갈바닉 디커플러로서, 그의 제1권선의 하나의 단자(25)에 의해 MOS트랜지스터(19)의 드레인(26)에 연결되고 그의 제1권선의 또 다른 단자(27)에 의해 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5)에 연결되는 변압기(24)를 포함하는 제1갈바닉 디커플러;

- 펄스전압-DC전압 컨버터(PDCVC, 28)로서, 예를 들어: 그의 애노드(30)[PDCVC(28)의 입력]에 의해 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제2권선의 하나의 단자(31)에 연결되는 다이오드(29), 그의 하나의 단자(33)에 의해 다이오드(29)의 캐소드(34)에 연결되고 그의 또 다른 단자(35)에 의해 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제2권선의 또 다른 단자(36)에 연결되는 축전기(32) 및 보조의 DC전압 소스를 포함하고, 상기 보조의 DC전압 소스는, 예를 들어: 그의 애노드(38)에 의해 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제3권선의 하나의 단자(39)에 연결되는 다이오드(37), 그의 하나의 단자(41)에 의해 다이오드(37)의 캐소드(42)에 연결되고 그의 또 다른 단자(43)에 의해 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제3권선의 또 다른 단자(44)에 연결되는 축전기(40), 그의 하나의 단자(46)에 의해 다이오드(37)의 캐소드(42)에 연결되는 저항기(45), 및 그의 캐소드(48)에 의해 저항기(45)의 또 다른 단자(49)에 연결되고 그의 애노드(50)에 의해 축전기(40)의 또 다른 단자(43)에 연결되는 제너 다이오드(47)를 포함하는 펄스전압-DC전압 컨버터(PDCVC, 28);

- 부하(51)로서, 그의 하나의 단자(52)에 의해 PDCVC(28)의 출력인 다이오드(29)의 캐소드(34), 및 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되는 부하(51);

- DC스태빌라이저(53)로서, 예를 들어, 그의 드레인(55)에 의해 부하(51)의 제2단자(56)에 연결되는 MOS트랜지스터(54), 그의 출력(58)에 의해 MOS트랜지스터(54)의 게이트(59)에 연결되고 그의 반전(“-“) 입력(60)에 의해 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에 연결되는 연산 증폭기(57), 그의 하나의 단자(63)에 의해 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에 연결되고 그의 또 다른 단자(64)에 의해 보조의 DC전압 소스의 제너 다이오드(47)의 애노드(50) 및 PDCVC(28)의 축전기(32)의 또 다른 단자(35)에 연결되는 제1저항기(62), 그의 하나의 단자(66)에 의해 제1저항기(62)의 또 다른 단자(64)에 연결되고 그의 또 다른 단자(67)에 의해 연산 증폭기(57)의 비반전(“+”) 입력(68)에 연결되는 제2저항기(65), 및 그의 하나의 단자(70)에 의해 제2저항기(65)의 또 다른 단자(67)에 연결되고 그의 또 다른 단자(71)에 의해 보조의 DC전압 소스의 제너 다이오드(47)의 캐소드(48)에 연결되는 제3저항기(69)를 포함하는 DC스태빌라이저(53);

- 제어회로(72)로서, 예를 들어, 그의 반전(“-“) 입력(74)[제어회로(72)의 제1입력]에 의해 부하(51)의 제2단자(56)에 연결되고 그의 비반전(“+”) 입력(75)에 의해 제1저항기(76)[제어회로(72)의 제2입력] 를 통해 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에, 및 제2저항기(77)를 통해 DC스태빌라이저(53)의 제3저항기(69)의 또 다른 단자(71)에 연결되는 연산 증폭기(73)를 포함하는 제어회로(72);

- 제2갈바닉 디커플러(78)로서, 예를 들어, 그의 애노드(80)[제2갈바닉 디커플러(78)의 입력] 에 의해 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 출력(81)에 연결되고 그의 캐소드(82)에 의해 DC스태빌라이저(53)의 제1저항기(62)의 또 다른 단자(64)에 연결되는 발광 다이오드(LED, 79), 및 그의 하나의 단자(84)에 의해 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결되고 그의 또 다른 단자(85)에 의해 저항기(86)를 통과하여 DC전압 소스(1)의 양극 단자(5) 및 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에 연결되는 포토트랜지스터(83)를 포함하고, 상기 입력(87)은 DCPVC(2)의 제어 입력이 되는 제2갈바닉 디커플러(78).

제2설계(도2a 및 도2b)에 따라서 변하지 않는 직접 부하 전류를 생성하기 위한 제시된 장치를 다음과 같이 작동한다.

DC전압 소스(1)의 단자(5 및 7)로부터의 DC전압을 일정 주파수에서의 사각형 펄스의 발전기(3)의 입력들(4 및 6) [DCPVC(2)의 입력들]에 적용할 때, 상기 발전기(3)는 발전기(3)의 출력(13)으로부터 제어 가능한 스위치(11)의 정보(데이터) 입력(12)에 이르는 일정 주파수 사각형 펄스를 생성한다. 상기 스위치(11)의 접점이 폐쇄되는 한, 상기 일정 주파수 사각형 펄스는 제어 가능한 스위치(11)의 출력(21)으로부터 MOS트랜지스터(19)의 게이트(20)에 도달하고, 그의 드레인(26)으로부터 상기 펄스들은 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제1권선의 단자(25)에 도달한다.

상기 일정 주파수 사각형 펄스가 PDCVC(28)의 입력[다이오드(29)의 애노드(30) 및 축전기(32)의 단자(35)]뿐만 아니라 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제2권선의 단자(31, 36)에 나타나자마자, 이들 펄스의 DC전압으로의 변환이 일어난다. DC전압이 PDCVC(28)의 출력에[다이오드(29)의 캐소드(34)에] 나타나면, 이것은 부하(51)의 제1단자(52)에 적용된다.

상기 DC전압은 - 제1갈바닉 디커플러의 변압기(24)의 제3권선의 단자들(39, 44)로부터 보조의 DC전압 소스의 입력에[다이오드(37)의 애노드(38) 및 축전기(40)의 단자(43)에] 도달하는 일정 주파수 사각형 펄스가 DC 전압으로 전환된 후에 얻어지는 - 보조의 DC전압 소스의 제1출력으로부터[제너 다이오드(47)의 캐소드의 단자(48)] 저항기(69 및 77)에 적용되고, 및 그의 제2출력으로부터[제너 다이오드(47)의 애노드의 단자(50)] DC스태빌라이저(53)의 제1저항기(62)의 단자(64) 및 제2저항기(65)의 단자(66)에 적용될 뿐만 아니라, 제2갈바닉 디커플러(78)의 LED(79)의 캐소드(82)에 적용된다.

연산 증폭기(57), MOS트랜지스터(54), 단자(48)로부터[제너 다이오드(47)의 캐소드로서, 보조의 DC전압 소스의 출력] 공급되는 제2저항기(65) 및 제3저항기(69)로 만들어지는 전압 스태빌라이저에 의해 제1저항기(62) 양단의 전압이 안정화되는 경우, 상기 DC전압은 부하(51)의 제2단자(56)로부터 DC스태빌라이저(53)의 입력, 즉 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55)으로 온다. 결과적으로, 제1저항기(62)를 통해 흐르는 전류는 DC스태빌라이저(53)의 입력에서의 전압 또는 부하(51)에 의존하지 않으며, 그의 값은 제1저항기(62)의 값 및 DC스태빌라이저(53)의 연산 증폭기(57)의 입력(68)에서의 전압의 값에 의해 정의될 것이며, 상기 입력은 DC스태빌라이저(53)의 제2저항기(65) 및 제3저항기(69)에 의해 만들어진 전압 디바이더의 중간 지점이다.

이러한 프로세스에서, DC스태빌라이저(53)의 연산 증폭기(57)의 비반전(“+”) 입력(68)에 연결되는 제2저항기(65)에서의 전압이 MOS트랜지스터(54)의 소스(61) 및 DC스태빌라이저(53)의 제1저항기(62)에 연결되는 연산 증폭기(57)의 반전(“-“) 입력(60)에서의 전압보다 높을 경우, MOS트랜지스터(54)의 게이트(59)에 연결되는 연산 증폭기(57)의 출력(58)에서의 전압은 상기 MOS트랜지스터(54)가 개방되는 것과 같은 값일 것이고, 제1저항기(62)에서의 전압은 제2저항기(65)에서의 전압과 동등해질 때까지 증가할 것이다. 이 순간에, 연산 증폭기(57)의 출력(58) 및 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)에서의 전압은 상승을 멈출 것이고, 상기 전압은 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)와 제1저항기(62)의 연결 지점에서의 전압이 제2저항기(65)에서의 전압과 동일한 연산 증폭기(57)의 비반전(“+”) 입력(68)에서의 전압과 동일할 때와 같은 값일 것이다. 이러한 상태는 DC스태빌라이저(53)의 입력 전압 변화와 부하(51) 변화 하에 유지되며, 부하가 변화할 때, 그 값이 제2저항기(65) 양단의 전압 값과 제1저항기(62)의 값에 의해 정의되는 직류 안정화된(변하지 않는) 전류가 그곳을 통해 흐르게 된다.

그와 동시에, DC스태빌라이저(53)에서의 전압을 안정화시키기 위해서, MOS트랜지스터(54)의 드레인(55)으로부터[부하(51)의 제2단자(56)으로부터] 제어회로(72)의 제1입력에 이르는[제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 반전(“-“) 입력(74)에 이르는] DC전압은, 제1저항기(76)[제2단자가 제어회로(72)의 제2입력이다]를 통해 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 소스(61)로부터 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 비반전(“+”) 입력(75)에 이르는 전압[DC스태빌라이저(53)의 출력] 과 비교된다. 그리고 상기 비교로부터 발생하는 전압은 제어회로 및 DCPVC(2) 사이의 전기 접점 없이 제어 신호를 송신하는 것을 허용하는 제2갈바닉 디커플러(78)를 수단으로, 연산 증폭기(73)의 출력(81)으로부터 DCPVC(2)의 제어 입력에, 즉 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에 적용된다. 그리고 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 반전(“-“) 입력(74)에서의 전압이 연산 증폭기(73)의 비반전(“+”) 입력(75)에서의 전압보다 낮으면, 연산 증폭기(73)의 출력(81)에서 고전압이 발생할 것이다. 이것의 결과로서, DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에서의 전압은 기준 전압 소스(8)의 출력(18)에 연결되는 연산 증폭기(14)의 비반전(“+”) 입력(17)에서의 전압보다 낮다. 따라서, 연산 증폭기(14)의 출력(15)에서 고전압이 발생할 것이고, DCPVC(2)의 제어 가능한 스위치(11)는 폐쇄되어 DCPVC(2)의 일정 주파수에서의 사각형 펄스인 발전기(3)로부터 펄스가 제어 가능한 스위치(11)와 MOS트랜지스터(19)를 통과하여 제1갈바닉 디커플러 및 PDCVC(28)의 입력[다이오드(29)의 애노드(30) 및 축전기(32)의 단자(35)]으로 도달하고, DC전압이 PDCVC(28)의 출력에[다이오드(29)의 캐소드(34)]에서 나타나 부하(51) 및 DC스태빌라이저(53)에 이르게 된다.

이것이 일어날 때, PDCVC(28)의 입력에서 변화하는 펄스 비율을 갖는 펄스의 출현은 그 펄스들이 변환되고 필터된 이후에 PDCVC(28)의 출력 전압의 증가를 야기한다. 이러한 프로세스는 그것의 소스(61)에 관한 DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55)에서의 전압이 제어회로(72)의 제1저항기(76) 양단의 전압과 동일하거나 높아질 때까지 지속될 것이다.

이것이 발생하자마자, 제어회로(72)의 연산 증폭기(73) 반전(“-“) 입력(74)에서의 전압은 제어회로(72)의 연산 증폭기(73)의 비반전(“+”) 입력(75)에서의 전압보다 높아지고, DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에서 전압이 증가하고 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 비반전(“+”) 입력(17)에서의 전압보다 높아지게 되는 그러한 값의 전압이 제2갈바닉 디커플러(78)를 통해 DCPVC(2)의 제어 입력에[즉, 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에] 연결되는 그의 출력(81)에서 발생할 것이다.

결과적으로, 낮은 제어 압력은 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 출력(15)에 존재할 것이고, 제어 가능한 스위치(11)는 개방될 것이며, 일정 주파수에서의 사각형 펄스의 발전기(3)로부터의 펄스는 DCPVC(2)의 MOS트랜지스터(19)의 게이트(20)에 이르지 않게 된다. 따라서, DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55) 뿐만 아니라 PDCVC(28)의 출력[다이오드(29)의 캐소드(34)]에서의 전압은 증가하지 않고 감소하기 시작한다. 그러한 이유로, 연산 증폭기(14)의 반전(“-“) 입력(87)에서의 전압은 DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)의 비반전(“+”) 입력(17)에서의 전압보다 다시 낮아질 것이며, 전체 프로세스가 반복된다.

이러한 방식으로, DCPVC(2)의 연산 증폭기(14)는 기준 전압 소스(8)의 출력(18)에서의 전압 및 제2갈바닉 디커플러(78)를 수단으로 송신된 제어회로(72)의 출력 전압 사이의 비교를 수행하고[이는 제어회로(72) 및 DCPVC(2) 사이의 갈바닉 접점 없이 제어 신호의 송신을 제공한다], 제어 가능한 스위치(11)의 제어 입력(16)에 나타나는 출력(15)에서 제어 전압을 생성한다. 후자는 이의 접점을 폐쇄하거나 또는 개방함으로써 DCPVC(2)의 MOS트랜지스터(19)의 게이트(20)에 이르는 펄스의 펄스 비율을 변화시킨다.

이러한 펄스들은 제1갈바닉 디커플러(78)[변압기(24)]를 통해 MOS트랜지스터(19)의 드레인(26)으로부터 PCDVC(28)의 입력(30)으로 오며, 각각의 변환과 필터 이후에, PCDVC(28)[다이오드(29)의 캐소드(34)]의 출력에서의 DC전압은 다시 증가하기 시작할 것이다. 따라서, DC스태빌라이저(53)의 MOS트랜지스터(54)의 드레인(55) 및 소스(61) 사이의 전압은 제어회로(72)의 제1저항기(76) 양단의 대략의 전압값과 동일할 것이지만, 부하(51)를 통해 흐르는 전류는 상기 부하(51)의 변화에 의존하지 않을 뿐만 아니라 DC스태빌라이저(53) 양단의 전압 또한 부하(51)의 값에 의존하지 않는다. 그리하여, 부하(51)를 통해 흐르는 전류는 상기 부하(51) 양단에 전압 강하를 생성하며, 따라서 제2단자(56)의 전위는 부하(51)의 제1단자(52)의 그것에 대하여, 및 그와 함께 연결된 DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)의 전위에 대하여 음극을 띠게 된다.

가장 중요한 것으로, 안정화된 부하 전류를 갖는 부하(51) 양단의 최대 출력 전압은 -상술된 3개의 설계에 대하여- PDCVC(28)의 다이오드(29) 및 축전기(32)에 대한 전압의 최대 허용값에 의해서만 제한되고, 이러한 값은 충분히 클 수 있고, 그로 인해 부하 저항의 값은 넓은 범위 내에서 변화할 수 있다.

부하 저항의 최소 치수는 제로(zero)이고(단락 모드)이고, 본 장치는 계속해서 작동하며, 직류는 DC스태빌라이저(53)를 통해 PDCVC(28)의 출력으로부터 흐르고 이러한 전류의 값은 제2저항기(65) 양단의 전압 및 DC스태빌라이저(53)의 제1저항기(62)의 값에 의해 정의된다.

부하 저항의 상한 치수는 PDCVC(28)의 다이오드(29) 및 축전기(32)에 대한 최대 허용 전압의 비율 및 DC스태빌라이저(53)를 통해 흐르는 전류에 의해 정의된다.

상기 개시된 설계들의 차이점은 다음과 같다:

- 본 장치의 제1설계에 따라서, 상기 부하(51)는 DC전압 소스(1)의 극성과 관계 없이 연결될 수 있다;

- 제2설계에 따라서, DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결된 것은 부하(51)의 제2단자이고, DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 대한 양극 전위는 부하(51)의 제2단자(56)에 생성된다;

- 본 장치의 제3설계에 따라서, DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 연결된 것은 부하(51)의 제1단자(52)이고, DC전압 소스(1)의 음극 단자(7)에 대한 음극 전위는 부하(51)의 제2단자(56)에 생성된다.

그러한 이유로, 본 장치의 제2설계 및 제3설계는 DC전압 소스 및 부하 모두에 대한 단일의 전력 버스를 갖는 시스템에서 사용될 수 있고, 다양한 극성의 전압은 부하 양단에서 생성된다.

위의 관점에서, 직접 부하 전류를 안정화시키고 DC스태빌라이저의 DC전압을 안정화시킴으로써 변하지 않는 직접 부하 전류를 생성하기 위한 상기 장치의 3개의 설계 모두는 - 공개된 구조 때문에 - 더 넓은 부하 범위 내에서 가변 부하를 통해 흐르는 직류의 변하지 않는 값을 확실하게 보장한다.

1 - 직류 전압소스(DC전압소스)
2 - 펄스전압
24 - 제1갈바닉 디커플러의 변압기(제1갈바닉 디커플링 노드)
28 - PDCVC
51 - 부하
53 - DC스태빌라이저
78 - 제2갈바닉 디커플러(제2갈바닉 디커플링 노드)

Claims (3)

1. DC전압 소스,
   DC전압-펄스전압 컨버터로서, 그의 입력에 의해 DC전압 소스의 출력에 연결되는 DC전압-펄스전압 컨버터,
   제1갈바닉 디커플러로서, 그의 입력에 의해 DC전압-펄스전압 컨버터의 출력에 연결되는 제1갈바닉 디커플러,
   펄스전압-DC전압 컨버터로서, 그의 입력에 의해 상기 제1갈바닉 디커플러의 출력에 연결되는 펄스전압-DC전압 컨버터,
   부하로서, 그의 제1단자에 의해 상기 펄스전압-DC전압 컨버터의 출력에 연결되는 부하,
   제2갈바닉 디커플러, 및
   제어회로
   를 포함하는, 변하지 않는 직류 부하 전류를 생성하기 위한 장치에 있어서,
   상기 장치는 DC스태빌라이저로서, 그의 입력에 의해 상기 부하의 제2단자 및 상기 제어회로의 제1입력에 연결되고 그의 출력에 의해 상기 제어회로의 제2입력에 연결되는 DC스태빌라이저를 추가로 포함하고,
   상기 제어회로는 그의 출력에 의해 상기 DC전압-펄스전압 컨버터의 제어 입력에 연결되고, 상기 제어회로의 상기 DC전압-펄스전압 컨버터로의 연결은 상기 제2갈바닉 디커플러를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는,
   변하지 않는 직류 부하 전류를 생성하기 위한 장치.
2. DC전압 소스,
   DC전압-펄스전압 컨버터로서, 그의 입력에 의해 DC전압 소스의 출력에 연결되는 DC전압-펄스전압 컨버터,
   제1갈바닉 디커플러로서, 그의 입력에 의해 DC전압-펄스전압 컨버터의 출력에 연결되는 제1갈바닉 디커플러,
   펄스전압-DC전압 컨버터로서, 그의 입력에 의해 상기 제1갈바닉 디커플러의 출력에 연결되는 펄스전압-DC전압 컨버터,
   부하로서, 그의 제1단자에 의해 상기 펄스전압-DC전압 컨버터의 출력에 연결되는 부하,
   제2갈바닉 디커플러, 및
   제어회로
   를 포함하는, 변하지 않는 직류 부하 전류를 생성하기 위한 장치에 있어서,
   상기 장치는 DC스태빌라이저로서, 그의 입력에 의해 상기 부하의 제2단자에, 상기 DC전압 소스의 음극 단자에, 및 상기 제어회로의 제1입력에 연결되고 그의 출력에 의해 상기 제어회로의 제2입력에 연결되는 DC스태빌라이저를 추가로 포함하고,
   상기 제어회로는 그의 출력에 의해 상기 DC전압-펄스전압 컨버터의 제어 입력에 연결되고, 상기 제어회로의 상기 DC전압-펄스전압 컨버터로의 연결은 상기 제2갈바닉 디커플러를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는,
   변하지 않는 직류 부하 전류를 생성하기 위한 장치.
3. DC전압 소스,
   DC전압-펄스전압 컨버터로서, 그의 입력에 의해 DC전압 소스의 출력에 연결되는 DC전압-펄스전압 컨버터,
   제1갈바닉 디커플러로서, 그의 입력에 의해 DC전압-펄스전압 컨버터의 출력에 연결되는 제1갈바닉 디커플러,
   펄스전압-DC전압 컨버터로서, 그의 입력에 의해 상기 제1갈바닉 디커플러의 출력에 연결되는 펄스전압-DC전압 컨버터,
   부하로서, 그의 제1단자에 의해 상기 펄스전압-DC전압 컨버터의 출력에 연결되는 부하,
   제2갈바닉 디커플러, 및
   제어회로
   를 포함하는, 변하지 않는 직류 부하 전류를 생성하기 위한 장치에 있어서,
   상기 장치는 DC스태빌라이저로서, 그의 입력에 의해 상기 부하의 제2단자 및 상기 제어회로의 제1입력에 연결되고 그의 출력에 의해 상기 제어회로의 제2입력에 연결되는 DC스태빌라이저를 추가로 포함하고,
   상기 제어회로는 그의 출력에 의해 상기 DC전압-펄스전압 컨버터의 제어 입력에 연결되고, 상기 제어회로의 상기 DC전압-펄스전압 컨버터로의 연결은 상기 제2갈바닉 디커플러를 통해 이루어지고, 상기 부하의 상기 제1단자 또한 상기 DC전압 소스의 음극 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는,
   변하지 않는 직류 부하 전류를 생성하기 위한 장치.

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