Стабилизированный делитель постоянного напряжения

Стабилизированный делитель постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в радиотехнической и электротехнической отраслях промышленности , в частности, для питания большого количества параллельно-последовательно соединенных маломощных нагрузок. Сущность изобретения: устройство содержит N одинаковых резисторов 1, (N+1) одинаковых оптоэлектронных пар 3, состоящих из светодиодов 5 и фотодиодов 4, и дополнительный транзистор 7, соединенный определенным образом. 2 ил.

,СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s Н 02 М 3/158

ГОСУДАРСТВЕHHOE ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ иг X

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4899392/07 (22) 03.01,91 (46) 23.04,93. Бюл. М 15 (71) Волгоградский государственный университет (72) В.К.Игнатьев (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1130983, кл. Н 02 M 3/06, 1984.

Антонов В.И. и др. Стабилизатор питания диодов фотоэлектронного умножителя.—

Приборы и техника эксперимента, 1983, N

3. с. 133, „„ЯЦ „„1810968 À1 (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в радиотехнической и электротехнической отраслях промышленности. в частности, для питания большого .количества параллельно-последовательно соединенных маломощных нагрузок. Сущность изобретения; устройство содержит N одинаковых резисторов 1, (N+1) одинаковых оптоэлектронных-пар 3, состоящих из светодиодов 5 и фотодиодов 4, и дополнительный транзистор 7, соединенный определенным образом. 2 ил, 1810968 изобретение относится к электротехнике и может быть использованo для выравнивания потенциалов на зажимах последовательно соединенных приемников, потребляющих различный постоянный ток, например, для питания микросхем при их серийных испытаниях.

Целью изобретения является увеличение КПД путем минимизации сквозного тока, протекающего через транзисторы в широком диапазоне изменения токов нагрузок и входного напряжения делителя.

На фиг. 1 приведена структурная схема делителя; на фиг. 2 — принципиальная схема

16-канального стабилизированного делителя постоянного напряжения, являющегося примером реализации заявленного устройства, Стабилизированный делитель постоянного напряжения содержит N» 2 одинаковых последовательно соединенных резисторов 1, (И+1) одинаковых последовательно соединенных транзисторов 2, (К+1) одинаковых оптоэлектронных пар 3, фотоприемники 4 которых соединены последовательно, а светоизлучатели 5 включены в базовые цепи соответствующих транзисторов 2, диод 6, анод которого подключен к коллектору, а катод связан с базой (N+1)-го транзистора 2 через светоиэлучатель 5 (N+1)-й оптоэлектронной пары 3, и дополнительный транзистор 7, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора 2, а коллектор связан с базой первого транзистора 2 через светоиэлучатель 5 первой оптоэлектронной пары 3, Коллектор каждого из транзисторов 2 соединен с эмиттером следующего транзистора 2, а база связана через соответствующий резистор 1 и светоизлучатель 5 соответствующей оптоэлектронной пары 3 с базой следующего транзистора 2. Змиттеры всех транзисторов

2 подключены к соответствующим выходным выводам последовательно соединенных приемников 8 нагрузки, а эмиттер первого и коллектор (И+1)-ro транзисторов

2 являются входными выводами.

Устройство работает следующим образом, К входу делителя приложено напряжение Uo. Если коэффициент передачи по току !

В транзисторов 2 велик и базовыми токами транзисторов 2 можно пренебречь, то на каждом резисторе 1 падает одинаковое напряжение О1, Uo ОБэ Од

N где Оьэ — падение напряжения на эмиттерном переходе первого транзистора 2;

Од — падение напряжения на диоде 6.! а= arriin1е, 1 Б! «» N.

Ток 1,, протекающий через базу дополнительного транзистора 7, открывает его, 40 уменьшая тем самым напряжение Оьэ на эмиттерном переходе первого транзистора

2, что в свою очередь уменьшает эмиттерный ток этого транзистора и, следовательно, (см. соотношение 1), эмиттерные и базовые

45 токи всех остальных транзисторов 2, то есть сквозной ток. Таким образом, обратная связь, образованная оптоэлектронными парэми 3 и дополнительным транзистором 7, уменьшает минимальный базовый ток тран50

5

Если все светоизлучатели 5 и все транзисторы 2 одинаковые и зависимостью напряжения Оьэ от тока эмиттера 1э транзистора 2 можно пренебречь, то на всех приемниках 8 будет падать одинаковое напряжение

U> =О!+Оьз + U — - ОБэ — - U " =U<, где Он — падение напряжения íà i-м приемнике 8;

Uc — падение напряжения на I-м свето-!. излучателе 5;

Оьэ — падение напряжения на эмиттерi ном переходе I-го транзистора 2.

Анодный ток 4 i-ro фотоприемника 4

1 зависит от базового тока!в 1-го транзистора

2, протекающего через l-й светоизлучатель

l

la =. а Ь + Is (ехр () — 1) а 1ь, Оак

Pr где а — коэффициент передачи оптоэлектронной пары 3;, !б — ток 1-го светоизлучателя 5 (входной ! ток опт она), Uap — напряжение íà i-м фотоприемнике 6:

1 — темновой ток 1-го фотоприемника

6(10 А); р = 26 м — тепловой потенциал.

Так как все оптоэлектронные пары 3 одинаковые и имеют одинаковый коэффициент передачи а, а фотоприемники их соединены последовательно, через них протекает общий ток la пропорциональный минимальному базовому току le транзисторов 2:

i зисторов 2 до положительной остаточной величины Io, обратно пропорциональной коэффициенту передачи а оптоэлектронных пар 3 и коэффициенту передачи !о дополнительного транзистора 7. Поскольку эмиттерный ток 1э, текущий через транзисторы 2, при равенстве токов приемников 8 пропорционален базовому току Ie, увеличивай коэффициент передачи Р, можно сделать этот ток сколь угодно малым, повысив тем самым

КПД делителя.

1810968

Примером реализации изобретения является 16-канальный стабилизированный делитель напряжения, схема которого приведена на фиг. 2, Составной транзистор 2 в этом делителе образован тремя транзисто- 5 рами 9, 10 и 11 чередующейся проводимости, причем светоизлучатель 5 оптоэлектронной пары 3 включен в базовую цепь транзистора 11, параллельно которому подключается приемник 8 нагрузки. В этом 10 случае падение напряжения на приемнике

8 не зависит от падений напряжения на эмиттерных переходах транзисторов 10 и 11 и на светоизлучателе 5, а определяется только падением напряжения на эмиттер- 15 ном переходе транзистора 9 и на резисторе

12, включенном в эмиттерную цепь транзистора 9. При больших коэффициентах передачи по току транзисторов 10 и 11 эмиттерный ток транзистора 9 не зависит от 20 токов IH приемников 8 и определяется сопротивлением резистора 13, то есть одинаков во всех каналах Регулировкой сопротивления переменных транзисторов 2 можно скомпенсировать разброс парамет- 25 ров транзисторов 9 и добиться равных падений напряжения на всех приемниках 8 нагрузки.

Ссоставной дополнительный транзи-. стор 7 содержит два транзистора 14 и 15 по 30 схеме Дарлингтона, причем коллектор транзистора 14 подключен к коллектору первого транзистора 10. Это обеспечивает большое усиление по току транзистора t4 и всего составного транзистора 7, то есть мини- 35 мальный сквозной ток, В делителе отсутствует 17-я оптоэлектронная пара 3, так как . эмиттерный ток 17-го транзистора 11 не меньше эмиттерных токов первых 16-ти транзисторов 11, а падение напряжения на 40 светоизлучателе 5 не влияет на напряжение нагрузки приемников 8. Эта мера позволила уменьшить падение напряжения на 17-м транзисторе 11 величины 1,5 В. Конденсаторы 16 и 17 обеспечивают устойчивую работу 45 делителя. Разброс параметров транзисторов и оптоэлектронных пар приводит только к изменению величины остаточного базового тока транзисторов 11. Оптоэлектронные пары 3 включены в базовые, а не эмиттерные цепи транзисторов 11 с целью увеличения КПД делителя, так как мощность, выделяемая в светоизлучателях 5, пропорциональна протекающему через них току.

Минимальное напряжение на приемниках 8 нагрузки составляет 3 В.

Формула изобретения

Стабилизированный делитель постоянного напряжения, содержащий N > 2 одинаковых резисторов, (И+1) одинаковых транзисторов, коллектор каждого из которых соединен с эмиттером следующего транзистора, а база связана через соответствующий резистор с базой следующего транзистора, диод, анод которого подключен к коллектору, а катод связан с базой (N+1)-го транзистора, причем эмиттеры всех транзисторов подключены к соответствующим выходным выводам, а эмиттер первого и коллектор (N+1)-го транзисторов использованы в качестве входных выводоь, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения

КПД путем минимизации сквозного тока, протекающего через транзисторы в широком диапазоне изменения токов нагрузок и входного напряжения делителя, в него введены (N+1) одинаковых оптоэлектронных пар и дополнительный транзистор, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а коллектор связан с базой первого транзистора через светоизлучатель первой оптоэлектронной пары, при этом светоизлучатели остальных оптоэлектронных пар включены в базовые цепи соответствующих транзисторов, а фотоприемники всех оптоэлектронных пар соединены последовательно, причем первый вывод первого фотоприемника соединен с эмиттером дополнительного транзистора, а второй вывод (И+1) фотоприемника с базой дополнительного транзистора.

1810968

Составитель В.Игнатьев

Редактор Т,Куркова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор П.Гереши

Заказ 1450 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101