Стабилизатор постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение стабильности выходного тока . при изменении температуры среды и напряжения питания. Устройство содержит первый генератор тока, выполненный на каскадно включенных тра нзисторах и стабилитр.онах в цепи задания опорного тока. Выход этого генератора тока подключен к второму генератору тока, причем ток, формируемый первым генератором тока, питает цепь смещения второго генератора тока, и наоборот . Выходная цепь устр-ва образова - на транзистором первого типа проводимости , коллектор которого подключен к выходной шине, база - к эмиттеру основного транзистора второго , генератора тока, эмиттер - к токозадаю щему резистору, к другому концу которого подключен эмиттер транзистора второго типа проводимости, коллектор которого подключен к общей шине, а база - к резистору, являющемуся нагрузкой третьего генератора тока, имеющего общую цепь смещения с первым генератором тока. 1 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4095772/24-07 (22) 23.07. 86 (46) 07.05. 88. Бюл. Ф 17 (72) В.П. Акопов и В.Э. Осипов (53) 621. 316. 722. 1 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 964600, кл. С 05 F 1/56, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1062669, кл. G 05 F 1/56, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 729582, кл. G 05 F 1/56, 1980. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения — повышение стабильности выходного тока . при изменении температуры среды и напряжения питания. Устройство содержит первый генератор тока, выполненный

„„SU„„1394208 А 1 на каскадно включенных транзисторах и стабилитронах в цепи задания опорного тока. Выход этого генератора тока подключен к второму генератору тока, причем ток, формируемый первым генератором тока, питает цепь смещения второго генератора тока, и наобо" рот. Выходная цепь устр-ва образова на транзистором первого типа проводимости, коллектор которого подключен к выходной шине, база — к эмиттеру основного транзистора второго. генератора тока, эмиттер — к токозадаю щему резистору, к другому концу которого подключен эмиттер транзистора второго типа проводимости, коллек" сО тор которого подключен к общей шине, а 5аза — к резистору, являющемуся нагрузкой третьего генератора тока, имеющего общую цепь смещения с пер- С вым генератором тока. 1 ил. 1394208

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. 5

Целью изобретения является повышеwe стабильности выходного гока при изменении температуры среды и напряжения питания.

На чертеже представлена принци-. f0 пиальная электрическая схема стабили з атор а по стоя ни о го т ок а.

Стабилизатор постоянного тока содержит регулирующий узел на первом

1 и втором 2 транзисторах противопо- 15 ложного типа проводимости, эмиттеры которых соединены между собой через резисторный датчик 3 тока, коллектор транзистора 1 соединен с первой шиной 4 питания, а коллектор транзис- 20 тора 2 - с выходным выводом 5 для под ключения нагрузки, источник опорного напряжения, состоящий из первого источника напряжения смещения, выполненного на первом опорном элементе напряжения, состоящем иэ последовательно соединенных стабилитрона 6, тран зисторов 7-9 в диодном включении и подключенном к шине 4, и на первом токозадающем :.узле, состоящем из регулирующего каскада на четвертом транзисторе 10 и образцовом резисторе

11 в цепи эмиттера транзистора 10 и включенном между второй шиной 12 питания и транзистором 9, и из второго 35 источника налряжения смещения, выполненного на эталонном резисторе 13, включенном между базой транзистора 1 и шиной 4, и на источнике тока, состоящем из регулирующего каскада на 40 третьем транзисторе 14 с резистором

15 в цепи его эмиттера, выходом подключенного к базе транзистора I a входом - к второму опорному элементу напряжения на стабилитроне 16 и тран- 45 зисторе 17 в диодном включении, подключенному одним выводом к шине 12, а другим выводом — к базе транзисто ра 10 и к выходу второго токозадающего узла, состоящего из регулирующего каскада на пятом транзисторе 18 с резистором 19 в .цепи его эмиттера, входом подключенного параллельно первому элементу опорного напряжения, баща транзистора 2 соединена с эмит 55 тером транзистора 18. Для увеличения выходных сопротивлений регулирующих каскадов на транзисторах 10, 14 и

18 каскады выполнены по каскадной схеме с использованием соответствен ° но и дополнительных транзисторов

20, 21 и 22, включенных последовательно с транзисторами 10, 14 и 18 соответственно, а также с использованием элементов напряжения смещения на транзисторах 23 и 24 в диодном включении для транзисторов 20, 21 и 22 соответственно. Причем транзис- . торы 1, 9, 10 14, 20, 21 и 23 взяты одного типа проводимости, а транзисторы 2, 7, 8, 18, 22 и 24— противоположного типа проводимости.

Устройство работает следующим образом.

Во включенном состоянии схемы напряжения на базе транзистора 18 и соответственно на базе транзистора

2 и его эмиттере определяется падением напряжения на стабилитроне 6 и прямосмещенных диодах. Падение напряжения на стабилитроне 16 приложено к резистору 15, так как цепь стабилитрона 16 и диода 17 включена параллельно цепи из резистора 15 и перехода база — эмиттер транзистора

14, а падения напряжений на прямосмещенных база-эмиттерных переходах однотипных транзисторов 17 и 14 одинаковы.

Ток, определяемый номиналом резистора 15, вызывает падение напряжения на резисторе 13 и определяет напряжение на эмиттере транзистора 1. Напряжение стабилизации стабилитрона

6 выбрано меньшим напряжения стабилизации стабилитрона 16 для того, чтобы с учетом номиналов резисторов

15 и 13 на эмиттере транзистора 2 установилось напряжение выше эмиттерного напряжения транзистора 1, создавая тем самым разность потенциалов, необходимую для формирования выходного тока схемы.

Каскадно включенные транзисторы

18 и 22 и их цепь смещения на диодах 7, 8, 9, 6 и 24 вместе с резистором 19 образуют источник тока, у которого при неизменном токе в цепи смещения с изменением напряжения питания выходной ток не меняется.

Аналогично работает и источник тока, построенный на транзисторах 10 и

20, резисторе 11, стабилитроне 16 и диодах 17 и 23.

Так как ТоК, формируемый одним источником тока, питает цепь смещения второго источника тока, то вели1394208

45

Формула из о бр ет ения

Стабилизатор постоянного тока, содержащий источник опорного напряжения, регулирующий узел и резисторный датчик тока, причем регулирующий узел выполнен на двух транзисторах разного типа проводимости, эмиттеры которых соединены между собой через датчик тока, коллекторы — с

50 чина падения напряжения на стабилитронах 6 и 16 тоже не изменяется. Поэтому падение напряжения на резисторе 15 и базе транзистора 2 остается неизменным и соответственно остается неизменным падение напряжения на резисторе 3. Отсюда следует, что выходной ток схемы не зависит от изменения питающего напряжения. 10

При изменении температуры изменяк щееся падение напряжения на базаэмиттерных переходах транзисторов

1, 2 и 18 компенсируется изменением падения напряжения на диодах 7-9.

Аналогично изменение падения напряжения на переходе база — эмиттер транзистора 14 компенсируется диодновключенным транзистором 17, а температурное изменение падения напряжения на стабилитронах 6 и 16, носящее одинаковый, но противоположный характер по отношению к диодновключенным транзисторам 17, 7, 8 и

91 приводит к соответствующему измене- 25 нию падения напряжения на резисторах

15 и 13 и базе транзистора 2. Это изменение компенсируется соответствующим выбором номиналов резисторов

15 и 13 так, что падение напряжения 30 на резисторе 3 остается постоянным, обеспечивая постоянным при изменении температуры и выходной ток устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным . имеет более высокую стабильность выходного тока при изменении температуры среды и питающего напряжения за счет более точной термокомпенса- 40 ции напряжений и использования кольцевой i схемы питания опорных элементов напряжения на каскадно выполненных регулирующих каскадах. выходными выводами, а источник опорного напряжения состоит из первого источника напряжения смещения, выполненного на первом элементе опорного напряжения и первом токозадающем узле, подключенных крайними выводами соответственно к первой и второй шинам питания, и из второго источника напряжения смещения, выполненного на эталлоном резисторе и источнике тока, который состоит из второго элемента . опорного напряжения, из второго токозадающего узла и иэ регулирующего каскада, выполненного на третьем транзисторе с первым образцовым резистором в цепи эмиттера, при этом вход регулирующего каскада подключен к второму элементу опорного напряжения, выход — к первому выводу эталонного резистора и к базе первого транзистора регулирующего узла, который базой второго транзистора связан с первым элементом опорного напряжения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного тока при изменении температуры среды и напряжения питания, первый и второй токозадающие узлы выполнены в виде регулирующих каскадов соответственно на четвертом и пятом транзисторах разного типа проводимости и втором и третьем образцовых резисторах в цеги эмиттеров, при этом управляющи» входы первого и второго токозадающего узлов подключены .соответственно к второму и первому элементам опорного напряжения, второй вывод эталонного резистора подключен к первой шине питания, второй опорный элемент подключен к второй шине питания и выполнен на стабилитроне и транэисто" ре в диодном включении, первый опорный элемент выполнен на стабилитроне и трех транзисторах в диодном включении, базе второго транзистора регулирующего узла соединена с эмиттером транзистора второго токозадающего узла, причем первый и пятый транэис торы выбраны одного типа проводимости, а второй, третий и четвертый транзисторы — другого типа проводимости.

l 394208

Составитель В ° Есин

Техред М.Дидык Корректор С. Черни

Редактор А. Ворович

Заказ 2221/45

Тираж .86б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4