Стабилизатор постоянного напряжения



Стабилизатор постоянного напряжения
Стабилизатор постоянного напряжения

 


Владельцы патента RU 2485569:

Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" (RU)

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат - повышение надежности за счет упрощения схемы пусковой цепи. Для этого предложен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к входному, а коллектором - к выходному выводам, дифференциальный усилитель постоянного тока на двух транзисторах, проводимость которых противоположна проводимости регулирующего транзистора, объединенные эмиттеры которых через резистор подключены к общему выводу, коллектор первого транзистора, являющийся одним входом дифференциального усилителя, соединен с базой регулирующего транзистора и через резистор - с входным выводом, коллектор второго транзистора, являющийся другим входом дифференциального усилителя, соединен с выходным выводом, а его база - с выходом делителя выходного напряжения, база первого транзистора, являющаяся выходом дифференциального усилителя, соединена с выходом источника опорного напряжения, состоящего из последовательно соединенных ограничительного резистора и опорного стабилитрона, при этом ограничительный резистор подключен к выходному выводу, а опорный стабилитрон - к общему выводу, а также сглаживающий конденсатор, включенный параллельно выходным выводам, при этом введен пусковой конденсатор, включенный между базой и коллектором регулирующего транзистора и обеспечивающий диодное включение регулирующего транзистора в момент подачи входного напряжения. 2 ил.

 

Предлагаемое устройство относится к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения по а.с. 964609, G05F 1/58, 1173398, G05F 1/569, обеспечивающие запуск стабилизатора.

Недостатком этих стабилизаторов является увеличение нестабильности выходного напряжения.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения по а.с. 1509853 G05F 1/569, 1684782, G05F 1/56, обеспечивающие пуск стабилизатора без ухудшения его параметров.

Недостатком стабилизаторов является наличие сравнительно большого количества элементов, выполняющих только функции запуска.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой от перегрузок по а.с. 1403045, G05F 1/569, принятый за прототип.

Схема стабилизатора-прототипа представлена на фиг.1, где обозначено:

1 - регулирующий транзистор;

2, 11, 15 - резисторы;

4 - ограничительный резистор;

5 - опорный стабилитрон;

6, 7 - транзисторы дифференциального усилителя;

8 - резистор дифференциального усилителя;

9 - делитель выходного напряжения;

10 - сглаживающий конденсатор;

12 - транзистор;

13 - шунтирующий резистор;

14 - управляющий транзистор;

16 - стабилитрон.

Стабилизатор-прототип содержит регулирующий транзистор 1, включенный эмиттером к входному выводу, а коллектором - к выходному выводу, шунтирующий резистор 13, подключенный параллельно регулирующему транзистору 1 через коллекторно-эмиттерный переход транзистора 12, база которого подключена к коллектору управляющего транзистора 14 и через резистор 11 - к входному выводу. База управляющего транзистора 14 через цепочку из последовательно соединенных резистора 15 и стабилитрона 16 соединена с коллектором регулирующего транзистора 1. Кроме того, дифференциальный усилитель постоянного тока на транзисторах 6 и 7, соединенные эмиттеры которых через резистор 8 подключены к общему выводу. Причем коллектор первого транзистора дифференциального усилителя 6 соединен с базой регулирующего транзистора 1 и через резистор 2 - с входным выводом, а его база - с выходом источника опорного напряжения на стабилитроне 5 и ограничительном резисторе 4. Коллектор второго транзистора дифференциального усилителя 7 соединен с выходным выводом, его база - с выходом делителя выходного напряжения 9, состоящего из последовательно соединенных трех резисторов. Параллельно выходным выводам включен сглаживающий конденсатор 10. Причем эмиттер управляющего транзистора 14 подключен к общему выводу, источник опорного напряжения - между выходным и общим выводами.

Стабилизатор-прототип работает следующим образом.

В момент подачи входного напряжения транзистор 12 открывается через шунтирующий резистор 13, напряжение подается на выход стабилизатора, что приводит в рабочее состояние весь стабилизатор. При достижении выходным напряжением номинального значения пробивается стабилитрон 16, и открывается управляющий транзистор 14, который шунтирует вход транзистора 12, запирая его. С этого момента шунтирующий резистор 13 отключен и на работу стабилизатора не влияет.

При номинальном режиме работы дифференциальный усилитель на транзисторах 6 и 7 управляет работой регулирующего транзистора 1, и выходное напряжение автоматически поддерживается постоянным.

Недостатком стабилизатора-прототипа является наличие большого количества дополнительных элементов, выполняющих только функцию запуска.

Задача - повышение надежности устройства за счет упрощения схемы пусковой цепи.

Для решения поставленной задачи в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к входному, а коллектором - к выходному выводам, дифференциальный усилитель постоянного тока на двух транзисторах, проводимость которых противоположна проводимости регулирующего транзистора, объединенные эмиттеры которых через резистор подключены к общему выводу, один вход дифференциального усилителя соединен с выходом источника опорного напряжения, состоящего из последовательно соединенных ограничительного резистора и опорного стабилитрона, который соединен с общим выводом, а ограничительный резистор - с выходным выводом; другой вход дифференциального усилителя подключен к выходу делителя выходного напряжения, а выход - к базе регулирующего транзистора и через резистор - к входному выводу, а также сглаживающий конденсатор, включенный параллельно выходным выводам, согласно изобретению, введен пусковой конденсатор, включенный между базой и коллектором регулирующего транзистора.

Схема предлагаемого стабилизатора представлена на фиг.2, где обозначено:

1 - регулирующий транзистор;

2 - резистор;

3 - пусковой конденсатор;

4 - ограничительный резистор;

5 - опорный стабилитрон;

6, 7 - первый и второй транзисторы дифференциального усилителя постоянного тока;

8 - резистор дифференциального усилителя постоянного тока;

9 - делитель выходного напряжения;

10 - сглаживающий конденсатор.

Предлагаемый стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, подключенный эмиттером к входному, а коллектором - к выходному выводам, дифференциальный усилитель постоянного тока на первом 6 и втором 7 транзисторах, объединенные эмиттеры которых через резистор 8 подключены к общему выводу. Кроме того, коллектор первого транзистора 6, являющийся одним входом дифференциального усилителя, соединен с базой регулирующего транзистора 1 и через резистор 2 - с входным выводом. Коллектор второго транзистора 7, являющийся другим входом дифференциального усилителя, соединен с выходным выводом, а его база - с выходом делителя выходного напряжения 9. База первого транзистора 6, являющаяся выходом дифференциального усилителя, соединена с выходом источника опорного напряжения, состоящего из последовательно соединенных ограничительного резистора 4 и опорного стабилитрона 5, при этом ограничительный резистор подключен к выходному выводу, а опорный стабилитрон - к общему выводу. Параллельно выходным выводам включен сглаживающий конденсатор 10. Пусковой конденсатор 3 включен между коллектором и базой регулирующего транзистора 1.

Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом.

До подачи входного напряжения конденсатор 3 не заряжен, и коллектор транзистора соединен с его базой, т.е. регулирующий транзистор 1 оказывается в диодном включении. В момент подачи входного напряжения (транзистор 1 оказывается в диодном включении) через эквивалентное сопротивление, образованное сопротивлением резистора 2 и сопротивлением параллельно включенным ему диода, образованного эмиттерно-базовым переходом транзистора 1, на выходе стабилизатора появляется напряжение, которое через ограничительный резистор 4 подается на опорный стабилитрон 5 и базу первого транзистора 6. На выходе дифференциального усилителя (коллектор транзистора 6) появляется ток, который открывает регулирующий транзистор 1. В стабилизаторе создается положительная обратная связь, способствующая запуску стабилизатора.

При дальнейшей работе после пуска конденсатор 3 не оказывает влияния на работу стабилизатора, а при снятии входного напряжения разряжается через резистор 2 и делитель выходного напряжения 9.

При номинальном режиме работы дифференциальный усилитель на транзисторах 6 и 7 управляет работой регулирующего транзистора 1, и выходное напряжение стабилизатора автоматически поддерживается постоянным. С ростом тока нагрузки увеличивается и ток через первый транзистор 6. Когда ток через первый транзистор 6 достигнет значения, определяемого опорным стабилитроном, резистором 8 и напряжением между базой и эмиттером первого транзистора 6, он закрывается. Регулирующий транзистор 1 в этом случае тоже закрывается, и выходное напряжение стабилизатора уменьшается до нуля. После устранения перегрузки стабилизатор остается в нерабочем состоянии. Чтобы привести стабилизатор в рабочее состояние, необходимо снять с его выхода напряжение на время, достаточное для разряда конденсатора 3, после чего вновь подать напряжение на вход стабилизатора.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор по сравнению с прототипом имеет более простую схему пусковой цепи, что позволяет повысить его надежность, а также улучшить массогабаритные показатели. Кроме того, повышается надежность запуска при любой скорости нарастания входного напряжения, т.к. в момент запуска регулирующий транзистор 1 находится в диодном включении.

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к входному, а коллектором - к выходному выводам, дифференциальный усилитель постоянного тока на двух транзисторах, проводимость которых противоположна проводимости регулирующего транзистора, объединенные эмиттеры которых через резистор подключены к общему выводу, коллектор первого транзистора, являющийся одним входом дифференциального усилителя, соединен с базой регулирующего транзистора и через резистор - с входным выводом, коллектор второго транзистора, являющийся другим входом дифференциального усилителя, соединен с выходным выводом, а его база - с выходом делителя выходного напряжения, база первого транзистора, являющаяся выходом дифференциального усилителя, соединена с выходом источника опорного напряжения, состоящего из последовательно соединенных ограничительного резистора и опорного стабилитрона, при этом ограничительный резистор подключен к выходному выводу, а опорный стабилитрон - к общему выводу, а также сглаживающий конденсатор, включенный параллельно выходным выводам, отличающийся тем, что введен пусковой конденсатор, включенный между базой и коллектором регулирующего транзистора и обеспечивающий диодное включение регулирующего транзистора в момент подачи входного напряжения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания, а его использование позволяет обеспечивать устойчивый режим питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под высоким потенциалом проводов высоких линий.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в схеме управления коэффициентом мощности и к универсальному сетевому источнику электропитания.

Изобретение относится к источникам электропитания. .

Изобретение относится к системам беспроводной связи, а именно к способам и устройствам для уменьшения мощности в приемопередатчике. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам разряда ЭХИТ. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в повышающих преобразователях. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания устройств радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве зависимого многозонного инвертора на электроподвижном составе, получающем питание от контактной сети однофазного переменного тока.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для понижения напряжения электрического источника питания переменного тока для нагрузки с целью эффективного использования энергии.

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано при разработке и изготовлении вторичных источников электропитания, содержащих в качестве стабилизирующего устройства линейный аналоговый стабилизатор напряжения компенсационного типа с фиксированным значением выходного напряжения

Изобретение относится к области преобразования электрической энергии

Изобретение относится к системе регулирования тока, которая содержит по меньшей мере одну продольную ветвь с линейным продольным регулятором для формирования сигнала регулирующего воздействия, причем продольный регулятор соединен с полупроводниковым исполнительным элементом, который подключен к питающему напряжению, соотнесенному с массой, и к которому на выходной стороне приложено выходное напряжение, соотнесенное с массой

Изобретение относится к области силовой электроники и может быть использовано для питания автономных инверторов, станций катодной защиты, установок микродугового оксидирования и для питания других различных электротехнологических установок. Импульсный регулятор постоянного напряжения содержит соединенные последовательно первый диод, управляемый ключ, индуктивность фильтра и нагрузку, два нулевых диода и конденсаторы фильтра, управляющий микроконтроллер, драйвер управления, цепь обратной связи и пульт ручного управления, блок синхронизации, два входа которого соединены со вторыми разноименными выводами первых диодов, а два выхода подключены, соответственно, к входам драйвера управления и управляющего микроконтроллера. Индуктивности фильтра выполнены на общем магнитопроводе магнитосвязанными. Дополнительно импульсный регулятор содержит два дополнительных конденсатора и два вторых диода. Каждая из индуктивностей фильтра выполнена с дополнительным выводом. Выводы дополнительных конденсаторов присоединены к дополнительным выводам соответственно индуктивностей фильтра и общей клемме первичного источника питания переменного тока, а выводы вторых диодов подключены к дополнительному и выходному выводам соответствующих индуктивностей фильтра. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано для управления импульсными стабилизаторами постоянного напряжения повышающего типа с широтно-импульсной модуляцией, имеющими малые длительность переходных процессов и статическую ошибку стабилизации выходного напряжения при дискретной обработке информационных сигналов. Технический результат заключается в повышении качества выходного напряжения ИСН ПВ в динамических и статических режимах работы при дискретной обработке его информационных сигналов. Указанный технический результат достигается тем, что согласно изобретению: измеряют напряжение Uвых на выходе стабилизатора, входное напряжение Uвх, токи дросселя IL и нагрузки IН; производят выборку этих сигналов на каждом периоде преобразования в определенные моменты времени h; вычисляют сигнал «ток конденсатора»; производят экстраполяцию его UHX(mh) динамической составляющей, а для обеспечения статической точности выходного напряжения ИСН формируют сигнал рассогласования по наряжению и производят его цифровое суммирование с накоплением (производят цифровое интегрирование). 20 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания средств электропитания. Устройство содержит источник постоянного напряжения, преобразователь постоянного напряжения в импульсное напряжение, подсоединенный своими входами к выходам источника постоянного напряжения, преобразователь импульсного напряжения в постоянное напряжение, подсоединенный своими входами к выходам преобразователя постоянного напряжения в импульсное напряжение, подсоединенный своим выходом к первому управляющему входу преобразователя постоянного напряжения в импульсное напряжение, стабилизатор постоянного тока, подсоединенный своим первым входом к выходу преобразователя импульсного напряжения в постоянное напряжение, своим вторым входом к положительному выходу источника постоянного напряжения и своим первым выходом к одному из выводов нагрузки, подсоединенной другим своим выводом к отрицательному выходу источника постоянного напряжения, и содержит схему управления, подсоединенную своим первым входом к выходу преобразователя импульсного напряжения в постоянное напряжение, своим вторым входом к второму выходу стабилизатора постоянного тока, своим первым выходом к второму (отрицательному) выводу источника постоянного напряжения и своим вторым выходом к второму управляющему входу преобразователя импульсного напряжения в постоянное напряжение. Технический результат - стабилизация мощности рассеяния в стабилизаторе постоянного тока при изменении сопротивления нагрузки. 1 ил.

Устройство относится к области электротехники и может использоваться при проектировании стабилизаторов напряжения, аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей и других элементов автоматики. Технический результат заключается в упрощении схемы при высокой температурной стабильности выходного напряжения. Технический результат достигается за счет устройства, которое содержит первый и второй транзисторы, базы которых объединены и подключены к выходу устройства, первый резистор, эмиттер первого транзистора, общую шину, второй резистор, эмиттер второго транзистора, первый вывод второго резистора, третий резистор, второй вывод второго резистора, повторитель тока, третий резистор, коллектор второго транзистора, точку соединения коллектора первого транзистора, базу третьего транзистора, питающий вход повторителя тока, шину питания, коллектор третьего транзистора. 4 ил.

Изобретение относится к устройству для возбуждения светодиода, к прибору, содержащему устройство, и к способу для возбуждения светодиода. Технический результат заключается в осуществлении устройства для возбуждения светодиода с повышенной эффективностью. Для этого по первому объекту - заявленное устройство содержит выходной каскад для подачи тока на светодиод, причем ток имеет среднее значение и пиковое значение, причем пиковое значение, деленное на среднее значение, образует отношение, и входной каскад для приема сигнала от блока питания, причем входной каскад содержит приспособление, содержащее резонансный контур для уменьшения отношения путем частотного компонента к сигналу или адаптации частотного компонента сигнала, что позволяет повысить эффективность светодиода. По второму объекту - в способе на выходном каскаде подают ток на светодиод, причем ток имеет среднее значение и пиковое значение, причем пиковое значение, деленное на среднее значение, образует отношение, и входной каскад для приема сигнала от блока питания, причем входной каскад содержит приспособление, содержащее резонансный контур для уменьшения отношения путем добавления частотного компонента к сигналу или адаптации амплитуды частотного компонента сигнала, что позволяет повысить эффективность светодиода. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх