Стабилизатор напряжения постоянного тока

Стабилизатор напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержаний основ ;ой и N вспомогательных составных транзисторных регуляторов, каждЁ из которых состоит из входного и регулирующего транзисторов, причем эмиттеры ргулирукнцих транзисторов подключены к выходной клемме, а коллектоцхл - х соответствукяцим входньш клеммеш, ком-, паратор, выход которого соединен с базой входного транзистора основного регулятора; и N первых резисторов, при этом коллектор входного транзистора N-ro регулятора подключен к коллектору регулирующего транзистора этого же регулятора, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и повьвиения надежности работы , база входного транзистора каждого последукяцего регулятора соединена через один из„ N hepвыx резисторов с эмиттером входнрго транзистора предьщущего регулятора, база каждого регулирующего транзистора, кроме Н-г6, соединена через один из N введенных вторых резисторов с эмиттером входного транзистора собственного регулятора , а коллектор входного транзис-1 тора каждого предыдущего регулятора, кроме N-ro,соединен с коллектором регулирующего транзистора последующего регулятора.

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9(Я 0 (111

ЗСЮ 0 05 F 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3497410/24-07 (22) 11.10.82 (46j 30..03.84. Бюл.9 12 (72) И-.И.Ишхаиов и И.Н.Троян (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 531140, кл.G 05 F 1/56, 1976..

2. Авторское свидетельство CQCP

Р 922696, кл.G 05 F 1/56, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР

9 847301, кл.G 05 F 1/56, 1981. (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР HAHPRXKHMH ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержаний основной и N вспомогательных составных .транзисторных регуляторов, каждый из которых состоит иэ входного и регулирующего транзисторов, причем эмиттеры ргулирующих транзисторов подключены к выходной клемме, а коллекторы - к соответствующим входным клеммам, ком-. паратор, выход которого соединен с базой входного транзистора основного регулятора, и N первых резисторов, при этом коллектор входного транзис-тора N-го регулятора подключен к коллектору регулирующего транзистора этого же регулятора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения надежности работы, база входного транзистора каждого последующего регулятора соединена через один из N первых резисторов с змиттером входного транзистора предыдущего регулятора, база каждого регулирующего транзистора, кроме N- го, соединена через один из N введенных вторых резисторов с эмиттером входного транзистора собственного регулятора, а коллектор входного транзистора каждого предыдущего регулятора, кроме N-го,соединен с коллектором регулирующего транзистора последующего регулятора.

108 11 Ü9

Изобретение относится к электр>о технике и может быть исп(льзовано в цепях питания различных радиотехни- ч "ских устройств.

Известен стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, со- 5 держащий блок управления, цепь из N последовательно включенных диодов, запирающие транзисторы, основной и и дополнительных транзисторных регуляторов, подключенных эмиттерами к выходной клемме, а коллекторами — к N соответствующим входным клеммам (1) .

Недостатки укаэанного стабилиза-тора — снижение КПД из-за неполного насыщения регулирующих транзисторов и протекание значительного тока через цепь последовательно включенных диодов.

Известен также стабилизатор напря. жения постоянного тока с непрерывным регулированием, содержащий блок уп- 20 равления, основной и N дополнительных регулирующих транзисторов, коллекторы которых соединены с основным и N дополнительными источниками напряжения, а эмиттеры — с выходной клеммой,25

N запирающих транзисторов, эмиттеры которых соединены с эмиттерами соответствующих дополнительных регулирующих транзисторов,а базы через резисторы подключены к коллекторам 30 предыдущих регулирующих транзисторов, причем коллекторные переходы запирающих транзисторов зашунтированы конденсаторами, а выход блока управления через резисторы 35 соединен с базами регулирующих тран.зисторов f2) .

Недостатки известного стабилизатора - сложность его схемы и снижение максимального значения КПД из-за от- 40 крывания регулирующего транзистора ртупени с большим входным напряжением при неполностью насыценном регулирующем транзисторе ступени с меньшим входным напряжением. ф5

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, содержащий блок управления, цепь из Н последовательно включенных диодов, основного и N вспомогательных транзисторных регуляторов, подключенных эмиттерами к выходной клемме, коллекторами — к соответствующим входным клеммам, укаэанная цепь диодов катодом

Я-го диода подключена к выходу блока управления и к управляющему входу N-го дополнительного транзисторного регулятора, анодом первого диода эта цепь подключена к управляющему вхоцу основного транзисторного регулятора, а промежуточные точки этой цепи подключены к управлйяцим входам соответ. ствующих дополнительных:регуляторов, причем управляющий вход каждого í-65 з неторного регулятора подключен к своему источнику стабильного тока (3) .

Недостатком известного устройства является сложность схемы управления и, следовательно, снижение надежности работы.

Цель изобретения — упрощение схемы и повышение надежности работы стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе напряжения, содержащем основной и N вспомогательных составных транзисторных регуляторов, каждый из которых состоит из входного и регулирующего транзисторов, причем эмиттеры регулирующих транзисторов подключены к выходной клемме, а коллекторы — к соответствующим входным клеммам, компаратор, выход которого соединен с базой входного транзистора основного регулятора, и N первых резисторов, при этом коллектор входного транзистора И-го регулятора подключен к коллектору регулирующего транзистора этого же регулятора, база .входного транзистора каждого последующего регулятора соединена через один из N первых резисторов с эмиттером входного транзистора предыдущего регулятора, база каждого регулирующего транзистора, кроме N-го, соединена через один из N введенных вторых резисторов с эмиттером входного транзистора собственного регулятора, а коллектор входного транзистора каждого предыдущего регулятора, кроме N-ro, соединен с коллектором регулирующего транзистора последующего регулятора.

На чертеже представлена электрическая схема стабилизатора напряжения постоянного тока.

Стабилизатор напряжения содержит основной 1 и вспомогательные 2-4 составные регуляторы напряжения, состоящие.из регулирующих транзисторов

5-8 и входных транзисторов 9-12, компаратор 13, резисторы 14-19, общую шину 20, входные клеммы 21-24, выходную клемму 25 °

Стабилизатор работает следующим образом.

На входных клеммах 21-24 относительно общей шины 20 имеется четыре постоянных напряжения, отличающихся по величине одно от другого на несколько процентов.

При максимальном входном напряжении регулирование происходит по осно-, вному регулятору 1. Величина резистора 14 выбрана такой, чтобы напряже- ния, падающего на резисторе 14 и эмит терном переходе транзистора 5, было недостаточно для открывания последующих регуляторов 2-4. При понижении напряжения на входе стабилизатора и достижении полного насыцения основного регулятора 1 компаратор 13 стремит ся поддержать заданное выходное на.1083169

ВНИИЙИ Заказ 1753/42 . Тираж 842 Подписное,4жлиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 пряжение н увеличивает свое выходное напряжение. Возрастает ток, протекающий через резистор 14. Падение напряжения на резисторе 14 и на эмиттерном переходе транзистора 5 стано. вится достаточным для открывания регулятора 2, он входит в режим регулирования и ток в нагрузку течет от источника напряжения, подключенного к клемме 22. При дальнейшем понижении входного напряжения в режим регулирования входит. регулятор 3.

Прй минимальном входном напряжении регулирование выходного напряжения осуществляется регулятором 4. Если теперь входное напряжение начнет возрастать, то при достижении на клемме 23 напряжения, превышающего выходное, начнет протекать ток через регулятор 3, напряжение на выходе .начнет возрастать,компаратор 13 будет стремиться поддержать заданное напряжение на выходе и уменьшит свое выходное напряжение. Уменьшится его выходной ток, а следовательно, падение на резисторе 16 и этого напряжения станет недостаточным для подцержания тока .базы регулятора 4, последний начнет закрываться и по мере возрастания

:входного напряжения закроется полностью, функция регулирования перейдет к регулятору 3 и т.д. При максимальном входном напряжении выходной ток компаратора 13 минимальный, прн минимальном входном напряжении выходной ток компаратора 13 — максимальный. Резисторы 17-19 установлены для обеспечения более четкого закрывания регуляторов, величина резисторов выбирается иэ расчета минимального входного тока регулятора, прн котором обеспечивается необходимый максимальный ток нагрузки. lips питании стабилизатора от аккумуляторов в кол15 лекторные цепи регуляторов установлены диоды для блокировки обратных токов при минимальном входном напряжении. ,При питании от выпрямителя дополнительные диоды не требуются.

Предлагаемый стабилизатор по срав- нению с известными устройствами явля. ется более простым. Упрощение схемы достигнуто эа счет исключения источников стабильного .тока и последовательно включенных диодов, что не только упрощает схему, но и повышает надежность его работы.