Стабилизатор постоянного напряжения
Иллюстрации
Показать всеРеферат
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