Стабилизатор напряжения постоянного тока

Стабилизатор напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союэ Советскнв

Соцнвлнстнческнк

Реснубпнн

<и>1003056

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-вуf51)M Nn З (22) Заявлено 04. 12. 81 (21) 33б1307/24-07 с присоединением заявки М(23) Приоритет

G 05 F 1/58

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и отнрытий

Опубликовано 07.03.83. Бюллетень No 9

Дата опубликования описания р7 р3

t5З) УДК б21. 31б. .722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Д. Чирков, Д.A. Чернявский и В.К. (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и радиоэлектронике и может быть использовано в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизатор напряжения параллельного типа t 1).

Недостатком этого стабилизатора напряжения является низкая надежность и малый срок службы.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий параллельный регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к выходному выводу, а коллектором через балластный резистор — к общей шине, измерительноусилительный узел обратной связи, подключенный относительно общей шины входом к выходному выводу, а выходом — к управляющему входу регулирующего транзистора, силовой токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенный последовательно в силовую шину между входным и выходным выводами, вспомогательный токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенный в цепь смещения силового токостабилизирующего двухполюсника, при этом эмиттер транзистора вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника через соответствующий токоограничительный резистор подключен к общей шине (2).

Недостатком известного стабилизатора напряжения является низкая надежность и низкие энергетические показ атели. . Целью изобретения является повышение надежности и энергетических показателей в режиме минимального тока нагрузки и холостого хода.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока введен разделительный диод, включенный между эмиттером транзистора вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника и коллектором регулирующего транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения постоянного тока.

Стабилизатор напряжения содержит регулирующий транзистор 1, включенный последовательно с балластным резистором 2 параллельно нагрузке 3, измерительно-усилительный узел обратной связи, состоящим иэ усилителя

4 постоянного тока с опорным источни1003056 ком 5 и выходным делителем 6, сило : вой токостабилизирующий двухполюсник 7, включающий в себя транзистор

8, включенный последовательно в силовую шину вспомогательный токостабилизирующий двухполюсник 9, включающий в себя транзистор 10 и токоограничительный резистор 11, включенный в цепь смещения силового токостабилизирующего двухполюсника 7, разделительный диод 12, анод которого подключен к эмиттеру транзистора 10 вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника 9, а катод соединен с общей точкой коллектора регулирующего транзистора 1, соединенного 5 последовательно с резистором 2.

Стабилизатор работает следующим образом.

При номинальном токе нагрузки и заданных пределах изменения его ди- Щ од 12 закрыт и стабилизатор напряжения работает по схеме стабилизатора напряжения параллельного типа.

При изменении тока нагрузки 3 в сторону уменьшения возрастает напряжение на нагрузке 3 и часть выходно.— го напряжения с делителя 6 в виде сигнала рассогласования передается на вход усилителя постоянного тока

4, к которому подключен источник 5 gg опорного напряжения. Сигнал рассогласования, усиленный усилителем 4 постоянного тока, поступает на базу регулирующего транзистора 1, при этом возрастает его коллекторный ток и увеличивается падение напряжения на резисторе 2 до порогового значения. Диод 12 открывается, при этом увеличиваются ток через резистор 11 и падение напряжения на нем, а также уменьшается разность потенциалов на базо-эмиттерном переходе транзистора

10, что влечет за собой уменьшение тока коллектора транзистора 10. В результате этого уменьшается положительный потенциал базы транзистора 8 силового токостабилизирующего двухполюсника 7, что приводит к увеличению сопротивления эмиттер - коллектор транзистора 8, а следовательно — уменьшение тока коллектора это; 50 го транзистора на величину пропорционально изменению сопротивления нагрузки 3 (соответствующей изменению тока нагрузки 3), а выходное напряжение с заданной точностью сохра- 55 няет свое первоначальное значение.

При уменьшении тока нагрузки 3 до полного снятия его происходит дальнейшее уменьшение положительного потенциала базы транзистора 8 и соот- 60 ветственно увеличение сопротивления эмиттер - коллектор этого транзистора. При этом напряжение на нагрузке не изменяется благодаря замкнутой петле через диод 12. При уменьшении у тока нагрузки ниже порогового уровня, транзистор 8 силового двухполюсника 7 работает как регулирующий тран. зистор, а при увеличении тока нагрузки выше порогового уровня он работает как силовой токостабилизирующий двухполюсник.

Таким образом, при уменьшении тока нагрузки открывается диод 12, в результате чего стабилизатор напряжения параллельного типа автоматически преобразуется в стабилизатор напряжения последовательного типа.

Пороговый уровень (оптимальный ток нагрузки), при котором осуществляется автоматическое преобразование стабилизатора параллельного типа в стабилизатор последовательного типа, определяется величиной резистора 2.

Введенный разделительный диод позволяет автоматически создать два устойчивых состояния работы стабилизатора напряжения, которые определяются порогом срабатывания при определенном значении тока нагрузки.

При токе нагрузки дно, no òàáèëèçàтор работаеткак стабилизаторнапряжения параллельного типа, а при3 (Э вЂ”. как стабилизаторнапряжения последовательного типа, сохраняет все преимущества обоих типов стабилизатора, повышая одновременно надежность и энергетические показатели.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий параллельный регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к выходному выводу, а коллектором через балластный резистор к общей шине, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный относительно общей шины входом к выходному выводу, а выходом — к управляющему входу регулирующего транзистора, силовой токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенный последовательно в силовую шину между входным и выходным выводами, вспомогательный токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенный в цепь смещения силового токостабилизирующего двухполюсника, при этом эмиттер транзистора вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника через соответствующий токоограничительный резистор подключен к общей шине, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и энергетических показателей в режиме минимального тока нагрузки и холостого хода, в него введен разделительный диод, включенный между эмиттером транзистора вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника и коллектором регулирующего транзистора.

1003056

Составитель О. Овсянников

Техред Т.Маточка Корректор A Дзятко

Редактор Н. Рогулич

Заказ 1552/31 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Назаров С.В. Транзисторные стабилизаторы напряжения. М., "Энергия", 1980, с. 44-48.

2. Краус Л.A. и др. Проектйрование стабилизированных источников электропитания радиоэлектронной аппаратуры. М., "Энергия", 1980, с. 110-117.