Стабилизатор постоянного напряжения

 

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 645144

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.10.75 (21) 2183373/24-07 (51) М. Кл."

G 05F 1/56 г

Государственный комитет

Совета Министров СССР с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (53) УДК 621.316.722. .1(088.8) по делам изобретений открытий (45) Дата опубликования описания 30,01.79 (72) Автор изобретения

А. И. Каминский (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках электропитания преимущественно для стабилизации повышенных напряжений.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие регулирующий транзистор и цепь обратной связи, состоящую из узла сравнения, усилителя постоянного тока, стабилитрона в качестве источника опорного напряжения, включенного между од- 10 ним из входов узла сравнения и выходным электродом регулирующего транзистора и резистивного делителя напряжения на выходе стабилизатора, подключенного ко второму входу узла сравнения (1, 2). 15

Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий транзистор и цепь обратной связи, состоящую из усилителя постоянного тока, выход которого соединен с базой регулирующего транзистора, а один из входов — с выходом делителя напряжения и источника опорного напряжения на стабилитроне, включенном между другим входом усилителя постоянного тока и выходным силовым зажимом регулирующего транзистора .(2).

Недостатком известных стабилизаторов является низкий коэффициент стабилизации 30 и относительно низкий КПД, особенно при слаботочных нагрузках, вызванный тем, что делитель напряжения запитывается стабилизированным напряжением с выхода стабилизатора.

Целью изобретения является повышение коэффициента стабилизации и КПД стабилизатора постоянного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения введен токостабилизирующий каскад, включенный в одно из плеч упомянутого делителя напряжения между первым входом усилителя постоянного тока и одним из силовых зажимов регулирующего транзистора, входным или выходным.

Принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения представлена на чертеже.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1 и цепь обратной связи, состоящую из усилителя постоянного тока 2, построенного по дифференциальной схеме на транзисторах 3 и 4, причем выход усилителя

2 соединен с базой регулирующего транзистора 1, один вход (база транзистора 4)— с выходом источника опорного напряжения на стабилитроне 5 и резисторе 6, а другой (база транзистора 3) — с выходом делителя напряжения, в одно плечо которого включен

645144 резистор 7, а в другое — токостабилизирующий каскад 8 на транзисторе 9 и стабилптронах 10, Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом. 5

Если стабилизируемое напряжение за счет изменения нагрузки или входного напряжения получило приращение, то это приращение через стабилитрон 5 передается на вход усилителя 2 (базу транзисто- 10 ра 4). При этом на второй вход усилителя

2 подается постоянное напряжение, определяемое только неизменным током токостабилизирующего каскада 8, т, е. на второй вход (в отличие от прототипа) приращение 15 не подается.

Приращение, усиленное усилителем 2, изменяет в соответствующую сторону сопротивление транзистора 1. Поскольку дифференциальное сопротивление стабилитрона 5 20 незначительно (много меньше сопротивления резистора 6), то приращение подается на вход усилителя 2 практически неослабленным. Таким образом, коэффициент стабилизации описанного стабилизатора про- 25 порционален только коэффициенту усиления усилителя 2.

Поскольку токостабилизирующий каскад

8 подключен ко входу стабилизатора, это позволяет уменьшить ток через транзистор З0

1 и тем самым разгрузить его и повысить

КПД устройства в целом. Это особенно заметно при слаботочной нагрузке.

При изменении температуры, за счет ТКН стабилитрона 5 будет изменяться ток базы з5 транзистора 4 усилителя 2.

Так как стабилитроны 10 имеют ТКН, противоположный по знаку ТКН стабилитрона 5, то одновременно изменяется ток каскада 8, а следовательно, и ток базы 4з транзистора 3 усилителя 2 в ту же сторону, что и ток базы транзистора 4.

Таким образом стабилизируемое напряжение остается неизменным. Обычно в такого типа схемах для температурной стаби- 45 лизации используют встречное включение стабилитронов в источнике опорного напряжения, что увеличивает его дифференциальное сопротивление и снижает общую стабильность. Включение стабилитронов 10 50 в данной схеме позволяет устранить указанный недостаток.

Токостабилизирующий каскад 8 может быть подключен и к выходному зажиму регулирующего транзистора 1, при этом коэффициент стабилизации по-прежнему будет опр61 еЛяться только коэффициентом усиления усилителя, однако КПД стабилизатора будет ниже.

Формула изобретения

1. Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий транзистор и цепь обратной связи, состоящую из усилителя постоянного тока, выход которого соединен с базой регулирующего транзистора, а один из входов — с выходом делителя напряжения, и источника опорного напряжения на стабилитроне, включенном между другим входом усилителя постоянного тока и выходным силовым зажимом регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации, в него введен токостабилизирующий каскад, включенный в одно из плеч упомянутого делителя напряжения между первым входом усилителя постоянного тока и одним из силовых зажимов регулирующего транзистора.

2. Стабилизатор по п. 1, отл и ч а ю щи йс я тем, что токостабилизирующий каскад подключен ко входному силовому зажиму регулирующего транзистора.

3. Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД, токостабилизирующий каскад подключен между первым входом усилителя постоянного тока к выходному силовому зажиму регулирующего транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Источники электропитания на полупроводниковых приборах под ред. Додика С. Д. н Гальперина Е. И., М., «Советское радио», 1969, с. 102, рис. 111, 5б.

2. Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем, М., «Энергия», 1967, с. 590, рис. 23 — 17.

645144 ст

Составитель С. Ситко

Техред А, Камышникова

Корректор О. Данишева

Редактор В. Левятов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2458/13 Изд. № 836 Тираж 1014 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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