Полупроводниковый стабилизатор постоянного напряжения
Патент 179822
Классы МПК
Полупроводниковый стабилизатор постоянного напряжения
Иллюстрации
Реферат
l79822
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Совтз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 21с, 64зо
Заявлено 23.IV.1963 (№ 832742/24-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 28.II.1966. Бюллетень № 6
МПК б 051 ДК 621.316.722.1:621. .315.592(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете 1винистрае
СССР
Дата опубликования описания 14.IV.1966
Автор изобретения
Ю. В. Сафрошкин
Ф с
Заявитель
ПОЛ УП РО ВОД И И КОВ ЫЙ СТАБИЛ ИЗАТОР
ПОСТОЯ И HOГО НАПРЯГ(Е Н ИЯ
В известных полупроводинксвых стабилизаторах, содержащих термокомпенсирова ный источник опорного напряжения, триод предварительного усиления, маломощный триод проводимости и — Π— и-типа и составной регулирующий триод, включенный последовательно с нагрузкой, смена знака главной обратной связи с отрицательного, необходимого для стабилизации в рабочем режиме, на положительный, необходимый для возникновения релаксационного скачка из рабочего режима в состояние «выключено» при перегрузках, и переход схемы в триггерную конфигурацию осуществляется за счет насыщения силового триода при угеличении тока нагрузки и падения напряжения на внутреннем сопротивлении основного питающего источника. Нагрузочные характеристики таких стабилизаторов имеют участок релаксационного выключения, однако отличаются значительной величиной и отсутствием четкого ограничения максимального тока нагрузки, зависимостью начала регенеративного участка от уровня входного напряжения и мощности питающего источника. Кроме того, при коротких замыканиях перегрузке по напряжению подвергаются все триоды, в том числе и маломощные, в результате снижается верхняя граница выходных напряжений.
В предлагаемом стабилизаторе положительный полюс источника опорного напряжения и эмиттер триода предварительного усиления присоединены к отрицательной выходной клемме, а маломощный триод проводимости и — р — и-типа подключен к термокомпенсированному источнику опорного напряжения, что повышает его надежность и стабильность.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого стабилизатора; на фиг. 2 даны нагру зочные характеристики стабилизатора.
Схема содержит составной регулирующий триод, питаемый от входного напряжения U4, термокомпенсированньш источник опорного напряжения (диоды Д4 — Д4), питаемый от вспомогательного напряжения, предварительный усилитель на триодах Т4 и Тз.
Разностный сигнал ошибки подается на базу триода Т, с делителя R4 R . Начальный ток триода Т, задается напряжением U, и сопротивлением R., начальные токи триодов
Т., Та — напряжением U„и сопротивлениями
R4, R.-. Триоды Т4, Т работают усилителями с общим эмиттером при пониженном коллекторном напряжении. На усилительные свойства этих триодов в режиме нормальной стабилизации снижение коллекторного напряжения практически не сказывается. Триоды Т, и Тз
30 образуют составной регулирующий триод.
179822
Кривая 1 (фиг. 2) соответствует стабилизаторам, в которых переход схемы в триггерную конфигурацию осуществляется за счет пасыщення силового триода. Кривая 2 соответствует предлагаемому стабилизатору.
Указанное взаимное включение элементов схемы позволяет совместить в некоторых из пих по нескольку функций одновременно.
Так диоды Д! — Д», помимо основчой функции термокомпенсированного опорного источника, обеспечивают оптимальное питание предварительных каскадов (задаются начальные рабочие токи при малой потере усиления, облегченных режимах и практически нулевой вероятности выхода из строя в случае короткого замыкания). Эти диоды вместе с триодами и сопротивлением Ro принимают участие в формировании оптимальной нагрузочной характеристики стабилизатора (кривая 2 на фиг. 2).
C уменьшением сопротивления нагрузки ток нагрузки возрастает до некоторого небольшого порогового значения I„. Это ограничение тока обусловлено насыщением триода Т>, сменой знака коэффициента обратной связи на положительный. Сопротивление R< служит для уменьшения разброса тока I„, обусловленного разбросом входных характеристик триодов Т, и Т» при смене триодов. Кроме того, сопротивление Ro позволяет осуществить компенсацию нагрузочпой характеристики в режиме стабилизации (горизонтальный начальный участок нагрузочной характеристики). Введением компенсирующей прямой связи по току посредством сопротивления R7 изменения выходного напряжения с изменением тока нагрузки могут быть уменьшены до нуля.
При дальнейшем умeíüøåíèè сопротивления R „выходное напряжение начинает падать при постоянном токе нагрузки (вертикальный участок кривой 2), но быстро уменьшающемся токе диодов,7> — Д». Одновременно возрастает дифференциальное сопротивле ние диодов и коэффициент положительной обратной связи, а напряжение Uz, падает, вызывая некоторое уменьшение тока I„.
При достижении порогового напряжения
U„, поддающегося преднамеренной регулировке, коэффициент положительной связи достигает единицы, и схема скачком переходит в состояние «выкл!очено» с малым остаточным током 1ь В этом состоянии схема остается до вмешательства оператора или до ликвидации короткого замыкания. Подбором параметров деталей можно регулировать и величину остаточного тока.
Поскольку порог ограничения тока нагрузки не зависит от уровня сети, мощности силового выпрямителя и номинала выходного напряжения, повысились надежность и качество стабилизации, маломощные каскады работают в облегченных стационарных режимах, не зависящих от номинала выходного напряжения, уровня сети и не подвергаются перегрузкам при коротких замыканиях, легко осуществляется повышение точности схемы путем использования балансных каскадов и прямых компенсирующих связей по возмущениям.
Предмет изобретения
Полупроводниковый стабилизатор постоянного напряжения, содержащий термокомпенсированный источник опорного напряжения, триод предварительного усиления, маломощньш триод проводимости n — р — n-типа и составной регулирующий триод, включенный последовательно с нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и стабильности, положительный полюс источника опорного напряжения и эмиттер триода предварительного усиления присоединены к
4О отрицательной выходной клемме, а маломощный триод проводимости )г — р — и-типа подключен к термокомпенсированному источнику опорного напряжения.
4 п
Заказ 834/6 Тираж 1450 Формат бум. 60X90 /8 Объем 0,27 изд. л. Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, д.
Составитель В, А. Пилипенко
Редактор П. А. Вербова Техред А. А. Камышиикова
Корректоры; О. Б. Тюрина и Л. Е. Марисич