Стабилизатор постоянного напряжения

 

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНШ, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в .одну из силовых шин, управлякщий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого подключен к выходной шине, а неинвертирующий вход - к среднему вьшоду делителя напряжения, крайние выводы которого поключены к опорному элементу, один из вьшодов которого соединен.с общей шиной, а другой связан с дополнительным источником напряжения, токозадаю1ций узел опорного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности вькодного напряжения и КПД, токозадающий узел вьшолнен на вспсадогательном дифференциальном усилителе и тркозадакидеь резисторе, а дрполнителыилй источник напряжениядвухполярным, прячем выход вспомогательного дифференциального усилителя объединен с w tsepтирующим входом и через токоJaдaюп9 й резистор подключен к выходной йине, неинвертирующий вход - к общей шине, а выводы - к крайним полюсам двухполярного источника напряжения, средний вывод которого соединен с другим вьшодом опорного элемента.

7 ае а1)

3др G 05 F 1/56

СОЮЗ СОВЕТСКИХ саи нРПН

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3467234/24-07 (22) 09 ° 07.82 (46) 07.12.84. Бюл. Ф 45 (72). Г.И.Зайдман (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С.M.Kèðîâà (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 473170, кл. G 05 1/56, 1975..

2. "Обмен опытом в радиопромыш ленности", 1973, к- 4, с. 65-67.,(54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРАВНИК, содержащий регулирукнщий элемент, включенный последовательно в одну из силовых шин, управляющий вход которого соединен с выходом ь дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого подключен к выходной шине, а неинвертирующий вход — к среднему выводу делителя . напряжения, крайние выводы которого поключены к опорному элементу, один из выводов которого соединен с общей шиной, а другой связан с дополнительным источником напряжения, токоза-дающий узел опорного элемента, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения и КПД, токозадающий узел выполнен на вспомогательном дифференциальном усилителе и токозадающем резисторе, а дополнительный источник напряжения - двухполярным, причем выход вспомогательного дифференциального усилителя объединен с м вертирующим входом и через токо адающий резистор подключен к выходГ ной шине, неинвертирующий вход — к общей шине, а выводы питуния — к . крайним полюсам двухполярного источника напряжения, средний вывод которого соединен с другим выводом опорного элемента.

231

1 1128

Изобретение относится к электротехнике, в частности,к регуляторам напряжения постоянного тока.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения сопержащие регулы- 5 ,рующий элемент, усилитель сигнала . рассогласования, делитель опорного напряжения, источник опорного напряжения, запитанный от дополнительного источника напряжения (13.и 2), 1О

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий р егулирующий элемент, .включенный последовательно в одну

15 из силовых шин, управляющий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя сигнала рассогласования, инвертирующий вход

20 которого подключен к выходной шине, а неинвертирующий вход - к среднему выводу делителя напряжения, крайние выводы которого подключены к опорному элементу, один из выводов которого соединен с общей шиной, а другой — связан с дополнительным источником напряжения, и токозадающий узел опорного элементa (23.

Недостатками известного стабилизатора являются невысокая стабильность

30 выходного напряжения, вызванная нестабильностью тока опорного элемента, и низкий КПД из-за значительного напряжения дополнительного источника.

Цель изобретения — повышение ста- З5 бильности выходного напряжения и КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем регулирующий элемент, включенный последовательно 40 в одну из силовых шин, управляющий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, инвертйрующий вход которого подключен к выходной шине, а неинвертирующий 45 вход — к среднему выводу делителя напряжения, крайние выводы которого подключены к опорному элементу, один из вывопов которого соединен с общей шиной, а другой связан с дополни- 50 тельным источником напряжения, и токозапающий узел опорного элемента; последний выполнен на вспомогатель,ном дифференциальном усилителе и токозадающем резисторе, а дополни- 55 тельный источник напряжения — двухполярным, причем выход вспомогательного дифференциального усилителя объединен с инвертирующим входом и через токозадающий резистор подключен к выходной шине, неинвертирующий вход — к общей шине, а выводы питания — к крайним полюсам двухполярно-, го источника напряжения, средний вывод которого соединен с другим выводом опорного элемента.

При этом опорный элемент может быть выполнен на последовательно соединенных стабилитроне и резисторе, а токозадающий резистор - переменным. . На чертеже приведена электрическая принципиальная схема стабилизатора напряжения.

Входная шина 1 подсоединена к первому выводу регулирующего элемента

2, второй вывод которого подсоединен к выходной шине 3 стабилизатора.

Управляющий вход регулирующего элемента 2 подсоединен к выходу днффе« ренциального усилителя 4 напряжения рассогласования, неинвертирующий вход которого подключен к выходу делителя 5 напряжения, а инвертирующий вход подсоединен к выходной шине 3. Первый вывод делителя 5 нанряжения подключен к общей шине стабилизатора напряжения, второй вывод подсоединен к общей точке двухполярного источника напряжения вспомогательного дифференциального усилителя 6 напряжения, инвертирующий вход которого подсоединен к его выходу, неинвертирующий вход - к общей шине стабилизатора. Общая точ.i

9 подключен к выходной .шине 3.

Резистор 9 выполнен переменным и движок его конструктивно, т.е. механически, связан с движком потенциометра 5.так, что при уменьшении коэффициента передачи делителя 5 напряжения синхронно уменьшается сопротивление резистора 9. Усилитель 6 и резистор 9 образуют токозадающий узел опорного элемента.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче напряжения на входную шину 1 стабилизатора входной ток

28231

Составитель В.Есин

Техред И.Асталош редактор P.Öèöèêà

Корректор М.Максимишинец

Заказ 9061/38 Тираж 841 Подпис ное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11 протекает по цепи: регулирующий элемент 2, резистор 9, отрицательный выход усилителя 6, отрицательный вывод питания усилителя 6, отрицательный источник напряжения Е2, разветвляясь на две составляющие. .Первая составляющая тока протекает через резистор 7 и стабилитрон 8 на общую шину, а вторая составляющая тока — через делитель 5 напряжения на общую шину.

Дифференциальный усилитель 4 сравнивает выходное напряжение депителя (опорное) 5 с выходньк напряжением стабилизатора и управляет регулирующим элемейтои 2 .

Если в результате некоторого воздействия, например увеличения входного напряжения, уменьшения тока нагрузки, напряжение íà выходе стабилизатора увеличивается, то увеличивается напряжение рассогласования между опорным и выходным напряжения- ми °

Это напряжение рассогласования усиливается усилителем 4 и поступает для управления регулирующим элементом 2. Под действием управляющего напряжения падение напряжения на регулирующем элементе 2 увеличивается, а, следовательно, напряжение на выходе стабилизатора уменьшается., Усилитель 6 и резистор 2 образуют управляемый напряжением стабилизатор тока опорного элемента,:. Причем

В в качестве управляющего напряжения используется выходное чапряжение стабилизатора, Величина тока опорного элемента практически определяется сопротивлением резистора 9 и значением выходного напряжения.

Напряжение опорного элемента определяется суимой падений напряжений

10 на стабилитроне 8 и резисторе 7.

Максимальный уровень напряжения опорного элемента определяется максимальным напряжением усилителя 6 напряжения.

Минимальный уровень напряжения опорного элемента звена зависит от коэффициента передачи делителя 5 напряжения и может быть s пределе равным нулю.

Zp В предпагаемом устройстве повышен . коэффициент стабилизации, а также уменьшен температурный коэффициент напряжения при изменении выходного напряжения за счет неизменности ве2$ личины тока, протекающего через стабилитрон 8. Это достигается синхронным изменением сопротивления резистора 9 в зависимости от положения движка потенциометра 5.

З@ Повышение КПД стабилизатора достигнуто за счет снижения значения напряжения дополнительного источни-! ка питания усилителя 6 и опорного элемента по сравнению с известным устройством.