Стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

714377

Союз Советских

Социалистических

Республик

О и и с- А-М.и е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.04.78 (21) 2608590/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

6 05 F 1/56

Государстеенный кемнтет

СССР пп делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень № 5 (53) УДК 621.316. . 722. 1 (088.8) Дата опубликования описания 15.02.80 (72) Авторы изобретения

Н. Н. Прокопенко, В. М. Редько и В. H. Марчук (71) Заявитель

Шахтинский технологический институт (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а именно источникам питания и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие регулирующий транзистор, резисторный делитель, усилитель сиг нала рассогласования, источник опорного напряжения(1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в выходную шину регулирующий транзистор, эмиттером подсоединенный к выходному выводу, параллельно выходным выводам подсоединен резисторный делитель, усилитель сигнала рассогласования, к одному из входных выводов которого подсоединен источник опорного напряжения(2).

Недостатком этого стабилизатора являет ся то, что он имеет большое время установления переходного r роцесса при измерении опорного напряжения.

Целью изобретения является улу шение динамических характеристик.

Это достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем включенные последовательно в выходную шину регулирующий транзистор, эмиттером подсоединенный к выходному выводу, параллельно выходным выводам подсоединен резисторный делитель, усилитель си гнала рассогласования, к одному из выходных выводов которого подсоединен источник опорного напряжения, причем база регулирующего транзистора подсоеди иена к общей шине через последовательно соединенные введенный двухполюсник и упомянутый усилитель сигнала рассогласования, к точке соединения которых базой подсоединен дополнительно введенный транзистор, эмиттером соединенный с эмиттером регулирующего транзистора, а коллектором с общей шиной.

На чертеже представлена электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, резисторный делитель 2 и 3, 714377 усилитель сигнала рассогласования 4, источник опорного напряжения 5, двухполюсник

6, транзистор 7, резистор 8, конденсатор 9 и нагрузку 10.

Устройство работает следующим образом. $

При скачкообразном увеличении опорного напряжения или скачкообразном уменьшении коэффициента передачи резистивного делителя заряд выходного корректирующего конденсатора происходит с малой постоянной времени: т "- Сг (К1+ К ) (1) где R< — внутреннее сопротивление регулирующего транзистора при включении в общей базой;

R „— внутреннее сопротивление выпря- 1 мителя.

С другой стороны, разряд корректирующего конденсатора при скачкообразном уменьшении опорного напряжения происходит при запертом регулирующем транзисторе через нагрузку R> и резистивный делитель. Регулирующий транзистор остается запертым в течение всего времени разряда конденсатора. Напряжение на выходе изменяется по экспоненциальному закону:

V(t) =Vq/1-ехр- ), (2) где г = С вЂ” - -"-4 - ян+ м

Rg — сопротивление делителя напряжения, включенного параллельно нагрузке;

Кн — сопротивление нагрузки стабилиза- зо тора.

Для повышения КПД стабилизатора сопротивление выбирается достаточно большим. Следовательно, при высокоомной нагрузке Кн переходный процесс в стабилиза35 торе затягивается, так как гг) Г (3)

В установившемся режиме ток в нагрузке обеспечивается, в основном, регулирующим транзистором 1. Вспомогательный транзистор 7 находится в режиме близком к ре- ао жиму отсечки. Такое положение рабочей точки транзистора 7 устанавливается двухполюсником 6.

При скачкообразном увеличении опорного напряжения от уровня 4, до уровня 4 время переходного процесса минимально. Стабилизатор отрабатывает возмущение с постоянной, которая определяется формулой (1) Если напряжение источника 5 уменьшается от 4 до 4 ):>50 мВ, то транзистор

1 входит в отсечку, а транзистор 7, наоборот — в активный режим. Эмиттерный ток транзистора 7 быстро перезаряжает конденсатор 9. Выходное напряжение стабилизатора уменьшается по экспоненциальному закону .

V(t) = Vg (1-ехр- — ) е, (4) где тз Сз R

R — внутреннее сопротивление транзистора 7 при включении по схеме с общей базой.

Так как Кт — мало, то время переходного процесса (4) будет также небольшим.

Таким образом быстродействие стабилизатора при переходе с большего уровня стабилизируемого напряжения на меньший оказывается значительно выше. Это улучшает динамические параметры измерительных сис тем, использующих программируемые источники питания.

Формула изобребения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в выходную шину регулирующий транзистор, эмиттером подсоединенный к выходному выводу, параллельно выходным выводам подсоединен резисторный делитель, усилитель сигнала рассогласования, к одному из входных выводов которого подсоединен источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, база регулирующего транзистора подсоединена к общей шине через последовательно соединенные введенный двухполюсник и упомянутый усилитель сигнала рассогласования, к точке соединения которых базой подсоединен введенный транзистор, эмиттером соединенный с эмиттером регулирующего транзистора, а коллектором — с общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Виноградов Ю. В. Основы электронной и полупроводниковой техники, М., «Энергия», 1968, с. 559, рис. 15 — 6.

2. Штильман В. И. Микроэлектронные стабилизаторы напряжения, Киев, 1976, с. 123, рис. 30.

714377

Редактор И. Алышева

Заказ 9287/45

Составитель В. Косырев

Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко

Тираж 956 Подписное

ЦИНИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П к Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4