Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОВРЕтЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, »647669 (61) Дополнительное к авт; свил-ву (51) М. Кл (22) Заявлено 01.09.76 (21) 2401895/24-07
1 с присоединением заявки №
С 05 b 1/56
Государствеийый KolNYBT
СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 15.02.79.бюллетень М 6
Дата опубликования описания19.02.79 (53) УДК 621.816. .722.1(088,8) (72) Автор. изобретения
Л, Н. федоров (71) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИ3АТОР
ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания электро- и радиоаппаратуры.
Известей стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, усилитель обратной связи, источник опорного напряжения и резисторный делитель выходного напряжения (1).
Недостатком известного стабилизатора является низкий КПД, малый коэффициент стабилизации и сложность схемы при высоком выходном напряжении, так как в этом случае требуется большое количество транзисторов и стабилитронов.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий по крайней мере два последовательно соединенных регулирующих транзистора, включенных в одну из силовых шин, и усилитель обратной связи, выходом подключенный к базе первого регулирующего транзистора, силовой выходной вывод которого соединен с одним из выводов для подключения нагрузки, одним входом — к выходу резисторного делителФ выходного напряжения, подсоединенного параллельно вы.—
Водам для подключения нагрузки, другим;
Входом к выходу резисторного делителя смещения, а питающим выводом — к выводу для подключения низковольтного источника постоянного напряжения, причем входной силовой вывод второго регулирующего транзистора соединен с одним из выводов для подключения высоковольтного источника постоянного напряжения123.
Недостатком известного высоковольтного стабилизатора постоянного напряжения является также низкий КПД, малый коэффициент стабилизации и невозможность получать высокие выходные напряжения, т. е. узкие функциональные возможности стабилизатора.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей высоковольтного стабилизатора постоянного напряжения.
Эта цель достигается тем, что в высоковольтном стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем по крайней мере два последовательно соединенных регулирующих транзистора, включенных в одну из силовых шин, и усилитель обратной связи, выходом подключенный.к базе первого регулирующего транзистора, силовой выходной вывод
647669 которого соединен с одним из выводов для подключения нагрузки, одним входом — к выходу резисторного делителя выходного напряжения, подсоединенного параллельно выводам для подключения нагрузки, другим входом — к выходу резисторного делителя смещения, а питающим выводом — к выводу для подключения низковольтного источника постоянного напряжения, причем входной силовой вывод второго регулирующего транзистора соединен с одним из выводов для подключения высоковольтного ис- точника постоянного напряжения, новым является то, что он снабжен диодно-резистивными цепочками по числу регулирующих транзисторов, причем резистор первой диодно-резистивной цепочки включен между ба- 15 зой первого регулирующего транзистора и другим выводом для подключения низковольтного источника постоянного напряжения, к которому подключен один из электродов диода первой диодно-резиетивной цепочки, другой электрод которого через резистор второй диодно-резистивной цепочки соединен с базой второго регулирующего транзистора, а диод второй диодно-резистивной цепочки через дополнительный резистор соединен со входным силовым выводом второго регулирующего транзистора, к которому подключен один из входов резисторного делителя напряжения смещения, другой вход которого подключен к питающему выводу усилителя обратной связи, причем усилитель обратной связи выполнен на двух транзисторах различной проводимостью, один из которых, выходной, коллектором подключен к базе первого регулирующего транзистора, эмиттером — к питающему выводу усилителя обратной связи, а базой — к выходу резисторного делителя напряжения смещения и к стоку второго, входного полевого транзистора, затвор которого подключен к выходу резисторного делителя выходного напряжения, а исток — к выводу для подключения нагрузки, при этом входной трап- 40 зистор усилителя обратной связи базой подключен к выходу резисторного делителя выходного напряжения, коллектором — к базе выходного транзистора, а эмиттером — к одному из выводов стабилитрона и резистору, подключенному к питающему выводу.усилителя обратной связи, а другой вывод стабилитрона подключен к выводу для подключения нагрузки.
Принципиальная электрическая схема
/ высоковольтного стабилизатора постоянного напряжения представлена на чертеже.
Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения содержит два последователь«о соединенных регулирующих транзистора
1, 2, включенных в одну из силовых шин, две цепочки 3, 4 из резистора и стабилитрона, включенные в базы этих транзисторов, низковольтный источник постоянного напряжения 5, усилитель обратной связи 6, выходом подключенный к базе транзистора 2, первому из регулирующих транзисторов, высоковольтный источник постоянного напряжения
7, причем силовой выходной вывод первого регулирующего транзистора 2 соединен с одним из выводов для подключения нагрузки, один вход усилителя обратной связи 6 подключен к выходу резисторного делителя выходного напряжения 8, подсоединенного параллельно выводам для подключения нагрузки, другой вход — к выходу резисторного делителя напряжения смещения 9, а питающий вывод — к выводу для подключения низковольтного источника постоянного напряжения 5.
При малом напряжении высоковольтного источника 7 транзисторы 1, 2 полностью открыты, так как средняя точка низковольтного источника 5 подключена к эмиттеру первого регулирующего транзистора 2, а базы регулирующих транзисторов 1, 2 через резисторы и диоды подключены к низковольтному источнику 5. При повышении напряжения источника 7 растет напряжение на выходе делителя 8. Когда оно достигнет напряжения открывания входного транзистора усилителя обратной связи 6, выходной транзистор усилителя 6 начнет шунтировать вход первого регулирующего транзистора 2. При этом будут закрываться все регулирующие транзисторы, начиная с последнего, а последним закроется первый регулирующий транзистор, так как на его базу напряжение подано через резистор, а на базы остальных— через диодно-резистивные цепочки 3, 4, когда на напряжение на коллекторе первоГо регулирующего транзистора 2 станет выше напряжения источника 5, все транзисторы, кроме первого, закроются, так как через базовые диоды не проходит ток. Число регулирующих транзисторов определяется пределами изменения напряжения источника 7.
Делитель 8 служит для регулировки уров- ня выходного напряжения. Без этого делителя при увеличении напряжения источника
7 напряжение на нагрузке увеличивается, а при подключении делителя 9 к базе выходного транзистора усилителя 6 оно может даже уменьшаться при малой величине сопротивления делителя, так как при увеличении высокого напряжения увеличивается напряжение смещения на базе выходного транзистора усилителя обратной связи 6.
Сопротивление делителя 9 выбирается так, чтобы при максимальном напряжении высоковольтного источника напряжение на нагрузке было таким же, как и при минимальном.
При использовании низковольтного источ
I ника постоянного напряжения без средней точки можно к источнику подключить два стабилитрона последовательно с резистором, а среднюю точку стабилитронов соединить с выводом для подключения нагрузки.
647669
Формула изобретения
ЦНИИПИ Заказ 309 41 ТиРаж 1014 Подписное
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Подключение диодно-резистивных цепочек позволяет полностью открыть большое число транзисторов и получить требуемое высокое напряжение, а регулировка уровня выходного напряжения позволяет получить коэффициент стабилизации, близким к бесконечности.
1. Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий по крайней мере два последовательно соединенных регулируюших транзистора, включенных в одну из силовых шин, и усилитель обратной связи, выходом подключенный к базе первого регулирующего транзистора, силовой выходной вывод которого соединен с одним из выводов для подключения нагрузки одним входом — к выходу резисторного делителя выходного напряжения, подсоединенного параллельно выводам для подключения нагрузки, другим входом — к выходу резисторного делителя напряжения смещения, а питающим выводом — к выводу для подключения низковольтного источника постоянного напряжения, причем входной силовой вывод второго регулирующего транзистора соединен с одним из выводов для подключения высоковольтного источника постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен диодно-резистивными цепочками по числу регулирующих транзисторов, причем резистор первой диодно-резистивной цепочки включен между базой первого регулируюшего транзистора и другим выводом для подключения низковольтного источника постоянного напряжения, к которому "подключен один из электродов диода первой диодно-резистивной цепочки, другой эяектрод которого через резистор второй диоднорезистивной цепочки соединен с базой второго регулируюшего транзистора, а диод второй диодно-резистивной цепочки через дополнительный резистор соединен со входным силовым выводом второго регулируюшего транзистора, к которому подключен один из входов резисторного делителя напряжения смещения, другой вход которого подключен к питающему выводу усилителя обратной связи.
2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что усилитель обратной связи выполнен на двух транзисторах с различной проводимостью, один из которых, выходной, коллектором подключен к базе первого регулируюшего транзистора, эмиттером — к питающему выводу усилителя обратной связи, а базой — к выходу резисторного делителя напряжения смешения и к стоку второго входного полевого транзистора, затвор которого подключен к выходу резисторного дели20 теля выходного напряжения, а исток — к выводу для подключения нагрузки.
3. Стабилизатор по пп. 1, 2, отличающийся тем, что входной транзистор усилителя обратной связи базой подключен к выходу
25 резисторного делителя выходного напряжения коллектором — базе выходного транзистора, а эмиттером — к одному из выводом стабилитрона и резистору, подключенному к питающему выводу усилителя обратной связи, а другой вывод стабилитрона подЗ0 ключен к выводу для подключения нагрузки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .
1. Карпов В. И. Полупроводниковые компенсационные стабилизаторы напряжения и тока, М., «Сов. радио», 1967, с. 29.
2. Та же книга, с. 132.
