Компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока

Компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 551624 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 18.07.74 (21) 2048891/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано25.03.77.Бюллетень № 11 (46) Дата опубликования описания 12.07.77 (51) М. Кл.е

Q 05 Т 1/56

Государственный квинтет

Соната Мнннстраа СССР ов делам наобретеннй н открытей (53) УДК 621.316. .722. 1 (088,8) (72) Автор... изобретения

В. А. Бычков (73) Заявитель (54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к. электротехнике, ;в частности, к стабилизированным источникам электропитания. . Известен стабилизатор напряжения пос- тоянного тока, содержащий несколько регу- . g лируюших транзисторов, в коллекторные цепи некоторых из них включены балластные резисторы, и управляющий орган, задающий очередность отпирания транзисторов

$1) . В таком стабялиэаторе достигнуто оп- тО ределенное сокращение габаритов теплоотвода, на котором установлены регулирующие транзисторы, за счет переноса избытка рассеиваемой мощности на балластные резисторы, а также благодаря очередности 15 прохождения максимума рассеиваемой транзисторами мощности.

Известен также компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный регулирую- оО щий орган, состоящий иэ регулирующих транзисторов одинакового типа проводимости, одного основного и, по крайней мере, двух вспомогательных, н реэисторного балластного элемента а силовой цепи регулирую- 25

2 щего органа управляющий орган в базовой .: цепи регулирукнцего органа и усилитель цепи обратной связи на транзисторе (2).

Недостатком известных стабилизаторов является неэквипотенциальность коллекторов регулирующих транзисторов, что требует гальванической изоляции корпусов ре» гулируюших транзисторов от общего теплоотвода с помощью какой-либо изоляционной пленки, что приводит к увеличению теплового сопротивления переход-корпус, иэ-эа чего габариты теплоотвода должны быть увеличены. Выбор тонкой изоляционной пленки ограничен ее механической прочностью, а само применение пленки усложняет технологию.

Цель изобретения - повышение надежности н улучшение весо-габаритных характеристик компенсационного стабилизатора напряжения постоянного тока.

Это достигается тем, что в компенсационном стабнлиэаторе напряжения постоянного тока, содержащем последовательный регулирующий орган, состоящий иэ регулирующих транзисторов одинакового типа про55>16 >4

Я водимости,одного .основного я по крайней мере д.,ух вспомогательных, и резисторного балластного элемента в силовой цепи регупируюшего органа, управляющий орган в базовой цепи регупируюшего органа и усилитель цепи обратной связи на транзисторе, управпяюший орган выполнен на трех транзисторах одного типа проводимости с регулируюшими эмиттерами,, подключенными к выходному зажиму усилителя цепи обратной связи, коллекторами — к базам соответствующих регулирующих транзисторов и через нагруэочные резисторы - к дополнительному питающему за>киму стабилизатора, балластный элемент выполнен на двух парах 5 последовательно соединенных резисторов, причем одна пара включена между эмиттером основного регулирующего транзистора и точкой соединения одного из выходных зажимов стабилизатора с базой одного из gg транзисторов управляющего органа, вторая пара — между эмиттером первого вспомогательного регулирующего транзистора и точкой соединения средней точки первой пары резисторов с базой второго транзистора уп- 5 равпяюшего органа, а к средней точке второй пары транзисторов подключена база второго вспомогательного регулирующего транзистора, при этом коллекторы регупи> рующих транзисторов подключены к одному ЗО из основных питающих зажимов в стабилизаторе, а амиттер последнего вспомогателы ного регулирующего транзистора соединен с базой nepsoro транзистора управляющего органа. 85

Принципиальная схема компенсационного стабилизатора напряжения постоянного тока представлена на чертеже.

Стабилизатор содержит основной 1 и два вспомогательных 2, 3 регулирующих транзистора, в качестве которых при большой мощности стабилизатора применяются составные транзисторы. В цепи эмиттеров основного 1 и первого вспомогательного 2 транзисторов включены пары последовательно соединенных резисторов 4, 5 и 6, 7 балластного элемента. Базы регулирующих транзисторов подключены к управляюшему органу на транзисторах 8-10, в коплекторные цепи которых включены нагрузочные ре- 50 зисторы 11-13. Эмиттерные цепи транзисторов 8-10 управляющего органа прдключены к коллектору транзистора 14 усилителя цепи обратной связи. Последовательность выхода из режима насыщения транзисторов 55

8-10 управляющего устройства задается резисторами 5, 7.

Компенсационный стабилизатор напряжеФ ния постоянного тока работает следующим образом. 60

П >>и >тоут(.. 1 ви и т >ка пп1 >>узки черн:> >>>а гупируюшие т>>анэисторы 1, 2 и 3 протекает малый ток коллектора, равный потреблению измерительным органом стабилизатора и усилителем цепи обратной связи. Режим, близкий к запертому состоянию транзисторов 1, 2 и 3, обеспечивается в результате шунтирования транзисторами 8-10 управляющего органа устройства большей части тока, поступающего в базы транзисторов

1-3 через резисторы 11-13. При увеличении тока нагрузки стабилизатора происхо ит увеличение потенциалов эмиттеров транзисторов 8, 9, 10 за счет усилителя цепи обратной связи. В результате уменьшения отпираюшего напряжения на входе транзистора 8 увеличивается ток в цепи коллектора регулирующего транзистора 1. Разгрузка регупируюшего транзистора 1 по мощности обеспечивается за счет перехода его в режим насыщения по мере увеличения тока нагрузки. Протекающий в цепй нагрузки ток соэдает падение напряженияна реэисто рах 5, 7, которое поддерживает транзисторы 9, 10 управляющего органа в насыщенном состоянии. Когда в результате достижения транзистором 1 режима насыщения увеличение тока через его цепь станет невозможным, усилитель цепи обратной связи еше более увеличит потенциал эмиттеров транзисторов 8, 9, 10, вследствие чего из состояния насыщения выйдет тран зистор 9 и ток в цепи нагрузки потечет через регулирующий транзистор 2. Ток, создавая падение напряжения на резисторе 5, будет продолжать поддерживать в насыщенном состоянии транзистор 10. При повышенном напряжении питающей сети регулирующий транзистор 3, не имеющий балластного резистора в цепи эмиттера, не принимает участия в работе стабилизатора.

Ток в его цепи возникает лишь при пониженном напряжении питающей сети, когда все пр едыдуши е регулируюши е тра нэисторы 1 и 2 войдут в режим насыщения, а результируюший ток, протекающий через них, не достигнет величины тока, потребляемого нагрузкой. Принцип управления этими регулирующими транзисторами аналогичен предыдуши м.

Изобретение перспективно дпя применения в стабилизаторах интегрального исполнения, обеспечивая отвод избытка рассеиваемой регулирующим органом мощности на балластные резисторы, вынесенные из интегральной сборки.

Формула изобретения

Компенсационный. стабилизатор .напряжения постоянного тока, содержащий поспедо551624 дха

Составитель С. Ситко

Редактор Л. Сторчевая Техред,С. Беца Корректор Е. Скучке

Заказ 123/25 Тираж 1095 Подписное

1ЛНИИ11И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал 11ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дательный регулирующий орган, состоящий из рогу-лирующих транзисторов одинакового типа проводимости, одного основного и по крайней мере двух вспомогательных, и резисторного балластного элемента в силовой цепи регулирующего органа, управляющий орган в базовой цепи регулирующего органа и усилитель цепи обратной связи на транзисторе, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения весогабаритных характеристик, управляющий орган выполнен на трех транзисторах одного типа проводимости с регулирующими, эмиттерами, подключенными к выходному зажиму усилителя цепи обратной р связи, коллекторами — к базам соответствующих регулирующих транзисторов и через нагрузочные резисторы - к дополнительному питающему зажиму стабилизатора, балластный элемент выполнен на двух па- р рах последовательно соединенных резисторов,,причем одна пара включена между эмиттером основного регулирующего транзистора и точкой соединения одного из выходных зажимов стабилизатора с базой одного из транзисторов управляющего органа, вторая пара - между эмиттером первого вспомогательного регулирующего транзистора и точкой соединения средней точки первой пары резисторов с базой второго транзистора управляющего органа, а к средней точке второй пары резисторов подключена база второго вспомогательного регулирующего транзистора, при этом коллекторы регулирующих транзисторов подключены к одному из основных питающих зажимов стабилизатора, а эмиттер последнеговспомогательнorо регулирующего транзистора соединен с базой первого транзистога управляющего органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Мс РЪе soe 3.9l. Есопотпч i е

;eries st a bi8 r er. Electr. Eegim ° 1960, Vof,32, N 389, р. 448.

2. Патент США N 3259835,кл. 32322, 1 966 (прототип) .