Стабилизатор постоянного напряжения

 

Область использования: в источниках вторичного электропитания с высоким КПД. Сущность изобретения: устройство содержит регулирующий элемент, делитель напряжения , источник опорного напряжения, два повторителя тока, токостабилизирующий двухполюсник и четыре транзистора. Введение в устройство второго повторителя тока и четвертого транзистора позволяет на одиндва порядка снизить ток потребления устройства в области малых токов нагрузки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4848045/07 (22) 11.06.90 (46) 30.05.92. Бюл. N 20 . (71) Шахтинский технологический институт бытового обслуживания (72) А.Э.Попов, Н.Н.Прокопенко, Ю.М.Соколов и Н.И.Ясюкевич (53) 62 1..316.722.1 (088.8) (56) Полянин К.П. Интегральные стабилизаторы напряжения. М.: Энергия, 1979, Авторское свидетельство СССР

N . 1053086, кл. G 05 F 1/56, 1983, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Известны стабилизаторы, содержащие регулирующий транзистор, усилитель сигнала рассогласования, делитель напряже. ния и источник опорного напряжения.

Недостатком, этих устройств является относительно большое токопотребление в области малых токов нагрузки.

Наиболее близким Ilo технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее регулирующий элемент, о включенный между входным и выходным выводами устройства, делитель напряжения, включенный между выходным выводом и общей шиной, токостабилизирующий двухполюсник, первый, второй и третий транзисторы, первый повторитель тока и источник опорного напряжения. Вывод питания первого повторителя тока соединен с общей шиной; вход подключен к коллектору первого транзистора, а выход соединен с базой

„„5U„„1737430 А1 (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Область использования: в источниках вторичного электропитания с высоким КПД; Сущность изобретения: устройство содержит регулирующий элемент, делитель напряжения, источник опорного напряжения, два повторителя тока, токостабилизирующий двухполюсник и четыре транзистора. Введение в.устройство второго повторителя тока и четвертого транзистора позволяет на одиндва порядка снизить ток потребления устройства в области малых токов нагрузки. 1 ил. третьего транзистора и первым выводом токастабилизирующего двухполюсника. База первого транзистора соединена с источником опорного напряжения, эмиттер.объединен с эмиттером второго транзистора, коллектор которого соединен с общей шиной, а база — с выходом делителя напряжения. шей

Недостатком этого устройства является сравнительно большой ток потребления при () малых значениях тока нагрузки. «1

Цель изобретения — повышение КПД пу- р тем снижения токопотребления .

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный между входным и выходным выводами устройства, -делитель напряжения, ъ включенный между выходным выводом и общей шиной, токостабилизирующий двухполюсник, первый, второй и третий транзисторы, первый повторитель тока, источник опорного напряжения, причем вывод питания первого повторителя тока соединен с общей шиной, вход связан с коллектором

1737430 первого транзистора, а выход соединен с. базой тоетьего транзистора и первым выводом токостабилизирующего двухполюсника, база первого транзистора связана с источником опорного напря>кения, эмиттер объединен с эмиттером второго транзистора, коллектор которого соединен с общей шиной, а база — с выходом делителя напряжения, введены еТорой повторитель тока и четвертый транзистор, при этом эмиттер третьего транзистора соединен с общей шиной. коллектор — с базой четвертого транзистора, коллектор которого подкл о IeII к эмиттеру первого и второго транзисторов, а эмяттер объединен с управляющим входом регулирующего элемента и подключен к выходу второго повторителя тока, вход которого соединен с вторым выводом токостабилиэирующего двухполюсника, а вывод питания — с входным выводом устройства.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регулирующий элемент 1, включенный между входным и выходным выводами устройства, делитель 2 напря>кения, включенный между выходным выводом и общей шиной, двухполюсник 3, транзисторь. 4. 5 и 6. Повторитель 7 тока соединен с общей шиной, вход связан с коллектором транзистора 5, выход соединен : базой транзистора 4 и первым выводом двухполюсника 3, база транзистора 5 связана с источником 8 опорного напряжения, эмиттер объединен с змиттером транзистора 6, коллектор которого соединен с общей шиной, а база — с выходом делителя напряжения. Устройство содер>кит также повторитель 10 тока и транзистор 9. Змиттер транзистора 4 соединен с общей шиной, коллектор — с базой транзистора 9, коллектор которого подключен к эмиттерам транзисторов 5 и 6., а эмиттер объединен с управляюшим входом регулирующего элемента 1 и подключен к выходу повторителя 10 тока, вход которого соединен с вторым выводом двухполюсника 3, а вывод питания — r входным выводомустройства..

Устройство работает следующим образом.

При снижении выходного напряжения, например вследствие увеличения тока нагрузки, приоткрывается транзистор 6, транзистор 5 прикрывается, при этом приоткрываются транзисторы 4 и 9, увеличивая ток управляющего вывода регулирующего элемента 1. Гок через регулирующий элемент увеличивается, компенсируя возникшее возмущение.

Иэ анализа схемы видно, что при отсутствии тока нагрузки ток потребления схемы равен

1потр = 13+ IК9+ 1дел где 13 — ток двухполюсника 3;

IK9 — ток коллектора транзистора 9;

1дел — ток делителя 2 напряжения, 5 Б подавляющем большинстве случаев током делителя 2 можно пренебречь:

1потр = 13+ 1к9 =313

При этом максимальный ток нагрузки можно определить I0 I кмакс = 13 К11 (П21э 1121э где Кп — коэффициент усиления тока регулирующего элемента 1:

1121(— коэффициент передачи тока N-ro

1N} транзистора.

15 Предполо>ким, что ток двухполюсника 3 равен 100 мкА, иногда максимальный ток нагрузки при реальных коэффициентах передачи тока равен

1кмакс = 13К11{1121э 1121э, 2) = (4) (9)

20 =1 х 10 х100 {10 х 100 - 2) = 9,96 (А).

В то же время у известного устройства при тех же условиях максимальный Тох нагрузки не может превышать 100 мА, а для получения максимального тока нагрузки 10 А ток

25 потребления известного устройства должен увеличиться до 30 мА.

Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения сохраняет такие достоинства известного устройства, как малое выходное

30 сопротивление схемы и высокое сопротивле ние входа опорного напряжения.

Гаким образом, предлагаемое устоойство позволяет на один-дь-- порядка снизить ток потребления г:о сравнению с известным

35 стабилизатором в области малых токов нагрузки, Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, 40 вкл1оченный между входным и выходным выводами, делитель напряжения, включенный между выходным выводом и общей шиной, токостабилизирующий двухполюсник, первый, второй и третий транзисторы, пер45 вый повторитель тока, источник опорного напряжения, причем вывод питания первого повторителя тока соединен с общей шиной, вход подключен к коллектору первого транэистара, а выход соединен с базой третьего

50 транзистора и первь1м выводом токостабилизирующего двухполюсника, база первого транзистора соединена с источником опорноI.o напряжения, эмиттер объединен с эмиттером второго транзистора, коллектор которого

55 соединен с общей шиной, а база — с выходом делителя напряжения, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения КПД путем снижения токопотребления, в него ведены второй повторитель тока и четвертый транзистор, при этом эмиттер третьего тран1737430

Составитель Н.Ясюкевич

Техред M.Mîðãåíòàë . Корректор Н.Король

Редактор M.Ïåòðoâà

Заказ 1891 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зистора соединен с общей шиной, коллектор — с базой четвертого транзистора, коллектор которого подключен к змиттерам первого и второго транзисторов, а эмиттер объединен с управляющим входом регулирующего элемента и подключен к выходу второго повторителя тока, вход которогО соединен с вторым выводом токостабилиэирующего двухполюсника, а вывод питания — с

5 входным выводом.