Стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцнапкстмческик

Ресттубеик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<п838676

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. саид-ву (22) Заявлено 26;09.79 (21) 2821030/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.0681. BnnneTBHb o

Дата опубликования описания 15,06 . 81

<511 М. Кл.

G 05 F 1/56

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. .722.1 (088.8) (72) Ав тор изобретения

Р.Г. Константинов (71) 3 а яв и тель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯ"КЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий основной источник питания, последовательный регулирующий транзистор, включенный между одним иэ выводов источника питания и выходным зажимом стабилизатора, запускающее устройство и усилитель обратной связи, состоящий из инвертирующего каскада, входом подключенного к выходным зажимам стабилизатора, и неинвертирующего каскада, выполненного на транзисторе, проводимость которого обратна проводимости регулирующего транзистора (11.

Однако в данном стабилизаторе велики потери в регулирующем транзисторе, так как ток базы этого транзистора не суммируется в нагрузке с коллекторным током и весь ток нагрузки проходит через переход

"коллектор-эмиттер" регулирующего транзистора.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор, содержащий основной и вспомогательный источники питания, разнополярные выводы которых соединены между собой, регулирующий транзистор, включенный между общей точкой источников питания и одним из выходных зажимов стабилизатора, согласующие транзисторы, подключенные коллектором к разобщенному выводу дополнительного источника питания, и усилитель обратной связи. Такой стабилизатор имеет минимальные потери на регулирующем транзисторе, так как ток согласующих транзисторов является здесь полезным током, он протекает

15 через нагрузку и снижает необходимую величину тока через регулирующий транзистор 2 ).

Однако потери в согласующих транзисторах данного стабилизатора

20 могут быть значительными, например, если число их велико (если стабилизатор выполнен на большой ток нагрузки, а коэффициент передачи тока транзисторов невелик) . Необходимость в увеличении числа согласующих транзисторов возникает при работе стабилизатора в тяжелых условиях — при низкой температуре окружающей среды, до минус 50 С, воздеиствий радиа30 ции. В этих условиях у кремниевых

838676

40 транзисторов, используемых н стас>илизаторах, коэффициент передачи тока может снижаться до величин порядка 2,5,...4„ число согласующих транзисторов резко возрастает,что приводит к необходимости повышать напряжениг дополнительного источни— ка питания, т.е. увеличивать потери в согласующих транзисторах. Эти потери могут стать соизмеримыми с потерями на регулирующем транзисторе.

Цель изобретения — повышение КПД устройства путем обеспечения минимальных потерь как в регулирующем транзисторе, так и н транзисторах усилителя обратной связи.

Поста>зленная цель достигается тем, что н стабилизаторе напряжения,содер>кащем основной и дополнительный источники питания, имеющие общую точку, регулирующий транзистор, включенный между одним из полюсов основного источника питания и одним из выходных зажимов стабилизатора, усилитель обратной связи, состоящий из инвертирующего каскада, входом подключенкого через сравнивающий делитель к выход— ным зажимам стабилизатора, неинвертирующий каскад выполнен на транзисторах с последовательно чередующимся типом проводимости, коллектор каждого из которых, начиная с первого, соединен с базой последующего транзистора, а эмиттеры всех четных транзисторов подключены к разобщен— ному выводу дополнительного источника питания, эмиттер пернсго из нечетных транзисторов — к выходному зажиму, соединенному с одним из полюсов основного источника питания, эмиттер каждого из последующих нечетных транзисторов — к зыходному зажиму, соединенному с регулирующим транзистором.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема (нариант) предложенного устройства, в котором неинвертируквций каскад усилителя обратной связи выполнен на четырех транзисторах.

Стабилизатор содержит осно>зной 1 и дополнительный 2 источники питания.Регулирующий транзистор 3 включен между положительным полюсом основного источника питания и положительным выходным зажимом стабилизатора. Усилитель обратной связи состоит из инвертирующего каскада 4 на транзисторе. 5, вход которого через термозависимый делитель связан с выходом стабилизатора, и кеинвертирующего каскада 6 на транзисторах 7-10 с различнь>м типом проводимости, причем транзисторы 7 и 9 (нечетные, .считая с выхода иннертирующего каскада) имеют одинаковую, а транзисторы 9 и 10 (четные) — обратную проводимость по отношению к проводимости регулирующего транзистора. Коллекторы транзисторов 7-9 соединены с базами последующих транзисторов соответственно

8-10, коллектор транзистора 10 соединен с базой регулирующего транзистора. Стабилизатор содержит также запускающее устройство 11 на транзистор 12, эмиттер которого через нели-! неиныи делитель подключен к основному источнику питания.

Принцип действия стабилизатора состоит н следующем.

При включении напряжения питания транзистор 12 запускающего устройства открывается, вызывая открывание транзисторов 7-10 и регулирующего транзистора 3. При достижении выходным напряжением заданного уровня вступает в действие усилитель обратнои связи (транзистор 5 приоткрывается, -,ðàíçèñòîðû 7-10 призакрываются), который воздействует на регулирующии транзистор таким образом, чтобы это напряжение оставалось неизменным при ноздействии дестабилизирующих факторов, При этом транзистор 12 закрывается и на дальнейшую работу стабилизатора не влияет.

Для улучшения температурной стабильности в нижнее плечо делителя иннертирующего каскада включен германиевый диод (при условии, что транзистор 5 — кремниеныи). Б устройстве основной и дополнительный источники питания могут быть соединены как однополярными, так и раз— кополярными выводами. Число транзис.— торов в неинвертирующем каскаде может быть любым, однако практически бывает достаточно двух-четырех.Стабилизатор может быть выполнен без запускающего устройстна.

Основное преимущество предложенного устройства по сравнению с известным заключается в повышении

КПД за счет обеспечения минимальных потерь мощности как в регулирующем транзисторе, так и в транзисторах усилителя обратной связи.

В наибольшей степени преимущество предложенного устроиства проявляется, например, в стабилизато-рах,рассчитанных на низкие выход-ные напряжения, большие токи нагрузки, тяжелые условия работы, когда резко снижается коэффициент передачи тока транзисторов (низкая температура окружающей среды, воздействие радиации).

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий основной и дополнительный источники питания, имеющие общую точку, регулирующий транзистор, включенкыи между одним из полюсов основного источника питания и

838676

Составитель В. Полякова

Редактор П. Коссей ТехредН.Ковалева Корректор О. Билак

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4445/72

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 одним иэ выходных зажимов стабилизатора, усилитель обратной связи, состоящии из инвертирующего каскада, входом подключенного через сравнивающии делитель к выходным зажимам стабилизатора, и неинвертирующего каскада, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, неинвертирующии каскад выполнен на транзисторах с последовательно чередующимся типом проводимости, коллектор каждого иэ которых, начиная с первого, соединен с базой последующего транзистора, а змиттеры всех четных транзисторов подключены к разобщенному выводу дополнительного источника питания, эмиттер первого из нечетных трапзисторов — к выходному зажиму, соединенному с одним иэ полюсов основного источника питания, змиттер каждого из последующих нечетных транзисторов — к выходному зажиму, соединенному с регулирующим транзистором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 433463, кл. С 05 F 1/56, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 314201, кл. G 05 Е 1/56, 1970.