Стабилизатор напряжения постоянного тока

Стабилизатор напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскин

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»»900272 (61) Дополнительное к а вт. синд-ву (5l)M. Кл.

G 05 Г 1/56 (22) Заявлено 04.05.78(2! ) 2616416/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

3Ъаударатвениь1й камнтет но делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.01.82. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 25.01.82 (53) УД1(621.316. .722. 1 (088. 8) В. Е. Батшевер, В. Я. Кирсей, М. Е. Кучер и Л. -B. Спиндлер !!

; / (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования во вторичных источниках питания радиотехнических и электронных устройств широкого назначения.

Известен стабилизатор напряжения с каскадом сравнения, выполненном на транзисторе, находяше мся в насышении (Ц .

Наиболее близким по технической суш10 ности к предлагаемому изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержаший регулируюший транзистор с цепью смешения, коллекторноэмиттерный переход которого включен

15 между входным и выходным выводами стабилизатора, а базо-эмиттерный переход подключен параплельно коллекторно-базовому переходу усилительного транзистора, источник опорного напряжения, один вывод которого соединен с общим выводом стабилизатора, и транзисторный узел сравнения, управляюший вход которого соединен с выходным выводом стабилизатора, а выход через переменный резистор - с эмиттером усилительного транзистора (2j.

Однако в насыщении через переход эмиттер-база транзистора узла сравнения протекают большие токи, что ограничивает выбор транзисторов для применения их в этом узле, а также выбор стабилитронов для использования их в качестве источника опорного напряжения.

Кроме этого, отмеченное обстоятельство сужает возможности регулирования выходного напряжения со стороны управляюшего каскада.

Так как дифференциальное сопротивление перехода эмиттер-база транзистора узла сравнения, находяшегося в насышении, достаточно мало, то на нем теряется часть амплитуды флюктуации выходного напряжения, что ограничивает чувствительность узла сравнения.

Температурная нестабильность выходного напряжения определяется в предлагаемом стабилизаторе температурными коэ Ьициентами нестабильности (TKH) п

ООО27 рехода эмиттер-база транзистора узла сравнения и стабилитрона источника опорного напряжения; которые ничем не скомпе нс иров аны.

Цель изобретения — расширение ди пазона регулировки выходного напряжения, - повышение чувствительности к флюктуации выходного напряжения и температурной стабильности стабилизатора напряженияя. 10

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе напряжения постоянного тока узел сравнения выполнен на составном транзисторе, при этом выходом узла сравнения служат коллекторы тран- 15 зисторов, входящих в составной, а управляющим Входом - база входного транзистора, входящего в составной, транзисторы, входящие в составной имеют одинако-, вый тип проводимости, а второй выход указанного источника orîðíîãî напряжения соединен с эмиттером выходного транзис-! тора, входящего в составной, параллельно входному транзистору, входящему в

25 составной, подключен вновь введенный аналогичный транзистор, или транзисторы, входящие в составной, имеют противоположный тип проводимости, причем второй

Выход указанного источника опорного напряжения соединен с эмиттерОм ВхОднОГО

30 транзистора, Входящего в составной.

На,иы., 1 и 2 показаны два варианта принцип ".альных схем стабилизатора наниокения постоянного тока.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, коллекторно-эмиттерный переход которого включен между входным и выходным выводами стабилизатора, усилительный транзистор 2, коллекторноб -Овый переход которого подключен па49 раллельно базо-эмиттерному переходу регулирующего транзистора 1, источник опорного напряжения на стабилитроне 3

Один Вывод которого соединен с общим выводом стабилизатора, узел сравнения

45 на трапзисторах 4 и 5, управляющий вход которого соединен с выходным выводом стабилизатора, а выход через переменный резистор 6 соединен с эмиттером усилительного транзистора 2, транзистор

7, включенный параллельно транзистору 5 узла сравнения.

Стабилизатор напряжения работает следующим образом.

В исходном состоянии (при полностью введенном движке переменного резистора

6) переход эмиттер-база усилительного транзистора 2 шунтирует переход коллек2 4 тор-база транзистора 5, обеспечивая его насыщение. Соответственно транзистор 4 также находится в насыщении с напряжением на переходе коллектор-база меньшим на величину падения напряжения на переходе эмиттер-база транзистора 5.

Общий ток в цепи (база транзистора 5, эмиттер транзистора 4 — стабилитрон 5) зависит от дифференциальных сопротивлений переходов транзисторов в области на сышения и уменьшается с увеличением числа включенных транзисторов.

Таким образом, включение последовательно того или иного числа транзисторов в узел сравнения как одного типа, как и различных типов (отличающихся коэфициентами усиления по току и мощности) позволяет в широких пределах варьировать исходный ток, а следовательно, выбирать необходимый диапазон регулирования выходного напряжения.

Для повышения чувствительности схемы к флюктуациям выходного напряжения целесообразно включать параллельно транзисторы узла сравнения (фиг. 1, транзисторы 5 и 7). При этом суммарное дифференциальное сопротивление переходов эмиттер-база транзисторов узла сравнения уменьшается примерно в два раза, но соответственно увеличивается ток в цепи источника опорного напряжения. !

Ток, протекающий через переход коллектор-база транзистора (транзисторов) узла сравнения намного меньше тока через переход база-эмиттер, так как его величина определяется током токостабилизируюшего двухполюсника. Поэтому параллельное включение транзисторов разл личных типов проводимостей обеспечивает достаточно хорошую взаимную температурную компенсацию напряжений на переходах эмиттер-база транзисторов, находящихся в насыщении. При использовании в качестве источника опорного напряжения низковольтного стабилитрона, имеющего отрицательный температурный коэфициент напряжения, целесообразно в качестве транзистора 4 (фиг. 2) включить однопереходный транзистор, имеющий ТКН близкий по величине, но противоположный по знаку ТКН низковольтного стабилитрона.

Динамика работы стабилизатора напряжения одинакова для всех вариантов включения транзисторов в узел сравнения. При увеличении сопротивления в цепи между узлом сравнения и усилительным транзистором возрастает напряжение

900272 на переходах транзистора уэла сравнения с одновременным увеличением тока в цепи база-эмиттер этих транзисторов, протекающего через стабилитрон 5. Одновременно уменьшается падение напряжения 5 на переходах транзистора 2, что в свою очередь приводит к росту напряжения на базе регулирующего транзистора 1 и соответственно, к увеличению выходного напряжения.

t0 форму ла изобретения

1. Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор с цепью смешения, коллектор, эмиттерныйопереход которого включен между входным и выкопным выводами стабилизатора, а базо-эмиттерный пере- 20 ход подключен параллельно. коллекторбазовому переходу усилительного транзистора, источник опорного напряжения, один вывод которого соединен с общим выводом стабилизатора, и транзисторный

25 узел сравнения, управляющий вход кото рого соединен с выходным выводом стабилизатора, а выход через переменный резистор — с эмиттером усилительного транзистора, отличаюши йс я тем, что, с целью расширения диапазона регулировки выходного напряжения, узел сравнения выполнен на составном транзисторе, при этом выходом узла сравнения служат коллекторы транзисторов, входящих в составной, а управляющим входомбаза входного транзистора, входящего в составной.

2. Стабилизатор по и. 1, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что транзисторы, входчшие в составной, имеют одинаковый тип проводимости, при этом второй вывод указанного источника опорного напряжения соединен с эмиттером выходного транзистора, входящего в составной.

3. Стабилизатор по п.п. 1 и 2, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности, к флуктуациям выходного напряжения, параллельно входному транзистору, входящему в составной, подключен вновь введенный аналогичный транзистор.

4. Стабилизатор по п. 1, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения температурной стабильности выходного напряжения, транзисторы, входящие в составной, имеют противоположный тип проводимости, при этом второй вывод указанного источника опорного напряжения соединен с эмиттером входного транзистора, входящего в составной.

Источ ник и и нфор м ации; принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 463955, кл. С 05 F 1/56, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2451342/07, кл. G 05 F 1/56, 1977.

900272

Составитель С. Горбачева

Редактор Л. Филиппова Техред М, Надь . Корректор Г. Решетник

Заказ 12182/66 Тираж 907 Подписное

ННИИ11И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал flllll 11атенг, г. Ужгород, ул. Проектная, 4