Стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к ус т-ройствам электропитания. Цель изобретения улучшение термостабильности. В схеме прототипа температурное изменение на опорном элементе имеет фиксированную величину, в изобретении - регулируемую в положительную и отрицательную области. Получается полная температурная компенсация. Величина и нужный знак температурного изменения определяются величиной резистора 16. 1 ил. О f6 7 6 + I о /Л (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СофМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

4 А1 (19) . (l1) (511 4 С 05 Г 1/567

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ., -"

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

),, . Патент США P 3577063, кл. 323-16, 1979. (21) 3904394/24-07 (22) 05.06.85 (46) 07.12.86. Бюл. Р 45 (72) И.Л. Кольцов (53), 621. 316. 722, 1 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 342177, кл. G 05 F 1/56, 1968. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам электропитания. Цель изобретения— улучшение термостабильности. В схеме прототипа температурное изменение на опорном элементе имеет фиксированную величину, в изобретении — регулируемую в положительную и отрицательную области. Получается полная температурная компенсация. Величина и нужный знак температурного изменения определяются величиной резистора 16.

1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи..

Целью изобретения является улучшение термостабильности стабилизатора постоянного напряжения.

На чертеже представлена электричесКая схема стабилизатора постоянноro напряжения.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, усилитель на транзисторе 2, опорный элемент 3, делитель

4 выходного напряжения, стабилизатор

5 тока, биполярный транзистор 6 и резистор 7.

Регулирующий элемент 1 состоит из биполярных транзисторов 8 и 9, коллекторы которых соединены с входным зажимом стабилизатора, а эмиттер транзистора 9 соединен с выходным зажимом и делителем на резисторах

10 и 11, подключенным к эмиттеру транзистора 8 и резистору 12> подключенному другим выводом к базе транзистора 9 регулирующего элемента.

Между средней точкой делителя 10—

11, подключенного между эмиттерами транзисторов 8 и 9, регулирующего элемента, и общим зажимом стабилизатора включен делитель 4 выходного напряжения, средняя точка которого подключена к базе транзистора 2 усилителя, а его эмиттер соединен с общим зажимом стабилизатора через опорный элемент 3, состоящий из последовательно соединенных стабилитрона

13 и диода 14.

Стабилизатор 5 тока состоит из полевого транзистора 15, сток которого соединен с входным зажимом стабилизатора, исток через резистор 16 соединен с затвором, который через резистор 7 соединен с коллектором транзистора усилителя и эмиттером биполярного транзистора 6, база которого соединена с затвором, а коллектор — с истоком полевого транзистора.

Стабилизатор работает следующим образом.

При увеличении напряжения U„ увеличивается напряжение U, что привык водит к увеличению напряжения между базой и эмиттером транзистора 2 усилителя. Транзистор приоткрывается и сопротивление перехода коллектор— эмиттер уменьшается. В связи с тем, rye U — напряжение стабилизации стабилитрона; — напРяжение между базой и эмиттером транзистора 2;

Ug, — напряжение на диоде 14;

r — дифференциальное сопротивление стабилитрона;

2S — ток через стабилитрон; — сопротивление верхнего плеча делителя 4;

R — сопротивление нижнего пле2 ча делителя 4.

ЗО Дифференцируя по Т выражение (1) получают формулу для определения температурной стабильности схемы

Е

R, dUс, dUвэ (— --- + — — — +

dT dT вы:

35

dUд

+ — — +

dT 3 (2) dU/dT — температурное изменение соответствующего парагде

40 метра.

Из формулы (2) видно, что температурное изменение стабилитрона, имеющее положительную величину, частично компенсируется температурным иэмене4 чием двух величин — напряжения на иоде и переходе база — эмиттер. Полная температурная компенсация осуществляется за счет создания на внутреннем сопротивлении стабилитрона регулируемого по величине напряжения

Величина и нужный знак температурного изменения определяются величиной резистора 16.

Для известной схемы величина тем пературного изменения напряжения на внутреннем сопротивлении стабилитрона имеет фиксированное значение, вследствие чего не может быть полу75404

Л что выходное сопротивление стабилизатора 5 тока почти не изменяется от увеличения U напряжение на базе транзистора 8 регулирующего элемента 1 уменьшается. Это приведет к запиранию транзисторов 8 и 9 регулирующего элемента, т.е. к увеличению сопротивления между коллектором и эмиттером транзистора -9. 3а

l0 счет этого напряжения Цц„,„ возвращается к своему прежнему значению.

Выходное напряжение стабилизатора в первом приближении определяется по формуле

U = (— - — — *-) (U +V +V + г ° Е)

Bblx R ct вэ А (1) 3 1275404 4 первого транзистора регулирующего

" элемента, причем эмиттер первого транзистора регулирующего элемента и з о б р е т е н и я соединен через резистор с базой второго транзистора, при этом коллекторы первого и второго транзисторов регулирующего элемента соединены с входным зажимом стабилизатора и со стоком полевого транзистора стабилизатора тока, исток которого через резистор соединен с затвором и с базой первого транзистора регулирующего элемента, отличающийся тем, что, с целью улучшения термостабильности, в него введены дополнительные биполярный транзистор, эмиттер которого соединен с коллектором транзистора усилителя, коллектор соединен с истоком, а база — с затвором полевого транзистора, и резистор, включенный между базой и эмиттером дополнительного транзистора. чена полная температурная компенсация °

Формул а

$ . Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий стабилизатор тока на полевом транзисторе, регулирующий элемент на двух биполярных транзисторах, делитель выходного напряжения, 10 опорный элемент, состоящий из последовательно соединенных стабилитрона и диода, и усилитель на биполярном транзисторе, эмиттер которого соединен с общим зажимом через опорный 15 элемент, а база подключена к средней точке делителя выходного напряжения, который подключен между общим

" зажимом и средней точкой другого делителя, подключенного между соединен- о ными эмиттером второго транзистора регулирующего элемента и выходным зажимом стабилизатора, и эмиттером

Составитель С. Ситко

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Редактор О. Головач

Заказ 6560/39 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4