Стабилизатор постоянного напряжения

 

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НА11РЯЖКНИЯ, содержа1ций первый регулирующий транзистор, подключенный коллектором к входному, эмиттером к выходному выводам стабилизатора, базой через токостабилизирующий двухполюсник - к своему коллектору, выходной корректирующий конденсатор, делитель выходного напряжения, подключенные между вьrxoдньLм выводом и общей шиной, второй регулирующий транзистор, коллектор которого подключен к общей шине, -а база - к выходу усилителя сигнала рассогласования , инвертирующий вход которого подключен к делителю-выходного напряжения , а неинвертирующий вход - к источнику опорного напряжения, отличаю щийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения КПД, в него введеныТретий регулирующий транзистор и дополнительный токостабилизирующий.двухполюсник , причем коллектор третьего регулирующего транзистора подключен к выходному выводу стабилизатора, база через дополнительный токостабилизирующий двухполюсник - к входноСП му вьгооду стабилизатора, а эмиттер - к базе первого регулирующего транзистора и эмиттеру второго регулирующего транзистора.

СОЮЭ С08ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 91 (1 Н

4(1) G 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3657067/24-07 (22) 24.10.83 (46) 15.03.85. Вюл. М !О (72) С.В.Галкин, E А.Даев, В.M.gèñкин и В.Э.Голубицкий (53) 62 1.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1(714377, кл. Г 05 F 1/56, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 922691, кл. С 05 F 1/56, 1982. (54)(57) СТА1>ИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержаший первый регулирующий транзистор, подключенный коллектором к входному, эмиттером— к выходному выводам стабилизатора, базой через токостабилизирующий двухполюсник — к .своему коллектору, выходной корректирующий конденсатор, делитель выходного напряжения, подключенные между выходным выводом и общей шиной, второй регулирующий транзистор, коллектор которого подключен к общей шине, .а база — к выходу усилителя сигнала рассогласования, инвертирующий вход которого подключен к делителю выходного напряжения, а неинвертирующий вход — к источнику опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения КПД, в него введены. третий регулирующий транзистор и дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, причем коллектор третьего регулирующего транзистора подключен к выходному выводу стабилизатора, база через дополнительный токостабилизирующий двухполюсник — к входному выводу стабилизатора, а эмиттер— к базе первого регулирующего транзистора и эмиттеру второго регулирующего транзистора.

1 1453

Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизированным источникам электропитания, и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры

5 и в автоматике.

Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в силовую шину первый регулирующий транзистор, эмиттером подсоединенный к выходному выводу, резистивный делитель выходного напряжения, усилитель сигнала рассогласования, к входам которого подсоединены источник опорного напряжения и выход делителя, причем база первого регулирующего транзистора подсоединена через согласующий двухполюсник к выходу упомянутого усилителя сигнала рассогласования и к базе второго регулирующего транзистора, эмиттером соединенного с эмиттером первого регулирующего транзистора, а коллектором — с общей шиной $1j.

Наиболее. близким к предлагаемому .по технической сущности является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий первый регулирующий транзистор, подключенный коллектором к входному, эмиттером — к выходному выводам стабилизатора, базой — к своему коллектору через токостабилизирующий двухполюсник и к первому выводу согласующего двухполюсника, второй регулирующий транзистор, выходной, З5 корректирующий конденсатор, делитель выходного напряжения, усилитель сигнала рассогласования, управляющий вход которого соединен с дели40 телем выходного напряжения и источни- ком опорного напряжения, а выход— с базой второго регулирующего транзистора, коллектор которого соединен с общей шиной стабилизатора, причем

45 эмиттер второго регулирующего транзистора соединены с вторым выводом согласующего двухполюсника непосредственно, à с выходным выводом стабилизатора — через диод (2 ).

27 l жения, протекает сквозной ток. В результате этого первый и второй регулирующие транзисторы оказываются перегруженными, что может вызвать необратимые аварийные процессы в схеме стабилизатора.

Кроме того, при импульсном характере тока, потребляемого нагрузкой, значительно увеличивается мощность, рассеиваемая первым и вторым регулирующими транзисторами, вследствие протекания сквозных токов, что сни- жает КПД известных стабилизаторов постоянного напряжения.

Цель изобретения — повышение надежности и увеличение КГД.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий первый регулирующий транзистор, подключенный коллектором к входному, эмиттером— к выходному выводам стабилизатора, базой через токостабилизирующий двухполюсник — к своему коллектору, выходной корректирующий конденсатор, делитель выходного напряжения, подключенные между выходным выводом и общей шиной стабилизатора, второй регулирующий транзистор, коллектор которого подключен к обшей шине, а база — к выходу усилителя сигнала рассогласования, инвертирующий вход которого подключен к делителю выходного напряжения, а неинвертирующий вход — к источнику опорного напряжения, введены третий регулирующий транзистор и дополнительный токостабилизирующий двухполюсник, причем коллектор третьего регулирующего транзистора подключен к выходному выводу стабилизатора, база через дополнительный токостабилизирующий двухполюсник — к входному выводу стабилизатора, а эмиттер — к базе первого регулирующего и эмиттеру второго регулирующего транзисторов.

На чертеже приведена принципиальная схема стабилизатора постоянного напряжения.

Недостатком известных стабилизаторов является их невысокая надежность, обусловленная тем, что через первый и второй регулирующие транзисторы при импульсном характере потребляе- 55 мого тока, а также во время переходного процесса, вызванного, например, уменьшением величины опорного напряСтабилизатор содержит первый регулирующий транзистор 1, включенный между входным и выходным выводами, выходной корректирующий конденсатор 2 и делитель выходного напряжения, выполненный на резисторах 3 и 4, включенных между выходным выводом и общей шиной стабилизатора.

45327 4

15

30

40

3 11

Между коллектором и базой транзистора 1 включен токостабилизирующий двухполюсник, выполненный, например, на резисторе 5. База транзистора 1 также подключена к соединенным между собой эмиттерам второго 6 и третьего 7 регулирующих транзисторов, причем база транзистора 7 подключена через токостабилизирующий двухполюсник, например, на резисторе 8 к коллектору транзистора 1, а его коллектор — к эмиттеру транзистора 1. Усилитель 9 сигнала рассогласования инвертирующим входом подключен к делителю выходного напряжения, неинвертирующим входом — к источнику 10 опорного напряжения, а выходом соединен с базой транзистора 6, коллектор которого подключен к общей шине стабилизатора.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

В установившемся режиме третий регулирующий транзистор 7 работает в инверсном режиме, так как к нему приложено напряжение обратной для него полярности с эмиттерного перехода первого регулирующего транзистора 1.

Так как в инверсном режиме коэффициент передачи тока третьего регулирующего транзистора 7 невелик, то ток

его эмиттера будет малой величиной, и им можно пренебречь. Ток эмиттера второго регулирующего транзистора 6 в этом случае определяется током базы первого регулирующего транзистора 1 и током через токостабилизирующий двухполюсник на резисторе 5.

При этом ток в нагрузке обеспечивается первым регулирующим транзистором 1.

Во время переходного процесса, вызванного, например, уменьшением величины опорного напряжения, усилитель 9 сигнала рассогласования на выходе фбрмирует сигнал управления, приводящий к уменьшению величины напряжения база — эмиттер регулирующего транзистора 1 (транзистор 1 приэакрывается), третий регулирующий транзистор 7 по-прежнему работает в инверсном режиме. Как только напряжение на эмиттерном переходе первого регулирующего транзистора 1 начинает менять полярность на противоположную, тре гий регулирующий транзистор 7 выходит из инверсного режима работы и приоткрывается. Так как транзистор 7 включен параллельно эмиттерному переходу первого регулирующего транзистора 1, то в схеме развивается лавинообразный процесс, приводящий к закрытию первого регулирующего транзистора 1 и открытию третьего регулирующего транзистора 7. Эмиттерный ток второго регулирующего транзистора 6 резко возрастает по величине. Выходной корректирующий конденсатор 2 быстро разряжается током, протекающим через третий 7 и второй 6 регулирующие транзисторы. Так как открывающийся третий регулирующий транзистор 7 шунтирует эмиттерный переход первого регулирующего транзистора 1, то сквозной ток через регулирующие транзисторы 1, 6 и 7 в данной схеме стабилизтора практически отсутствует.

После разряда выходного корректирующего конденсатора 2 третий регулирующий транзистор 7 переходит в инверсный режим работы, а первый регулирующий транзистор 1 открывается.

Сквозной ток при этом также отсутствует.

Таким образом, осуществляется переход с большего уровня стабилизированного напряжения на меньший.

При скачкообразном увеличении сопрбтивления нагрузки (импульсном характере потребляемого тока) напряжение на выходе стабилизатора внача» ле возрастает, а затем быстро сни-, жается до первоначального значения.

Этот случай по характеру процессов, происходящих в схеме стабилизатора, аналогичен рассмотренному вьппе случаю уменьшения величины опорного напряжения.

В предлагаемом стабилизаторе постоянного напряжения практически полностью устранен сквозной ток через регулирующие транзисторы при импульсном характере потребляемого тока и при переходе с большего уровня стабилиэируемого напряжения на меньший, что повышает надежность и КПД устройства.

Я»

° г.Уззород, ул.Проектная, 4

ВНИИПИ Заказ 1171/35 ф, mII IiIL

Тираж 863 По писное