Стабилизатор постоянного тока

 

О Л И С А Н И Е 748384

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскмх

Соцмалисткческих

Республик.Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 07.03.78 (21) 2587387/24-07 (51 ) M. K n.

Cj 05 F 1/56 с присоединением заявки N

Гооудврстввнный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень ¹ 26 по делом изобретений и открытий (53) УЙК621.316.,72 2.1(088.8) Дата опубликования, описания 15.07,80! (72) Авторы изобретения

Ю. А. Басов, Р, Г, Константинов и К, Г. Крестьянинов (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА..Йзобретение относится к электротехнике, в частности, к устройствам питания радиоэлектронной аттпаратуры.

Известен стабилизатор постоянного тока имеющий высокую температурную стаt

Б бильность (11 . Однако такие стабилизаторы сложны, для обеспечения высокой температурной стабильности в них используются специальные термокомпенсированные стабилитроны, балансные усилители с подобранными по температурным параметрам парами транзисторов. Кроме того, в таких стабилизаторах отсутствует возможность регулировки температурного коэффициента тока, что иногда необходимо для компенсации температурных изменений параметров питаемых устройств.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор постоянного тока, содержащий регулирую- 2п щий транзистор с нагрузкой в цепи коллектора, усилительный транзистор, коллектор, котс рого соединен с базой,а базас эмиттером регулирующего транзистора, источник опорного напряжения на стабилитроне, включенном между эмиттером усилительного транзистора и обшей точкой стабилизатора, и измерительный элемент на резисторе, включенном между базой усилительного транзистора и обшей точкой стабилизатора t21 .

К недостаткам таких стабилизаторов относятся низкая температурная стабильность выходного тока, определяемая, в основном, низкой температурной стабильностью перехода база-эмиттер усилительного транзистора, а также отсутствие возможности регулировки температурного коэффициента тока.

Цель изобретения — улучшение температурной стабильности стабилизатора тока и обеспечение возможности регулировки его температурного коэффициента.

Это достигается тем, что в стабилизаторе постоянного тока, содержащем регулирующий транзистор с нагрузкой в.цепи коллектора, усилительный транзистор, коллектор которого соединен с базой, а база 748384, е (его температурный коэффициент равен нуи- лю), опредЕляется следующим выражением:

3 с эмиттером регулирующего транзистора источник олорйого напряжения на стабил троне, включенном между эмиттером усилительного транзистора и общей точкой стабилизатора, и измерительный элемент на резисторе, включенном между базой усилительного транзистора и общей точкой стабилизатора, в измерительный элемент введен дополнительный транзистор с резистором в цепи эмиттера; причем база до- to полнительного транзистора подключена к точке соединения стабилитрона источника опорного напряжения с эмиттером усилительного транзистора.

При шипиальная электрическая схема стабилизатора постоянного тока представлена на чертеже, Стабилитрон постоянного тока содер- 20 жит регулирующий транзистор 1 с нагрузкой 2 в цели коллектора, усилительный транзистор 3, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистс ра

1 и через стабилитрон 4 источника опорного напряжения — с общей очкой стабилизатора, и измерительный элемент 5 на резисторе 6, шунтированном последовательной цепочкой из дополнительного транзистора 7 и резистора 8, причем база транзистора 7 соединена с эмиттером усилительного транзистора 3.

Стабилизатор постоянного тока работает следующим образом.

В исходном состоянии выходной ток стабилизатора равен сумме токов, проходящих через измерительный резистор 6 и через дополнительный транзистор 7. Так как смещение на базу транзистора 7 подается с источника опорного напряжения, 40 то ток через транзистор 7 не зависит от величины входного напряжении и сопротивления нагрузки 2, а определяется величиной резистора 8, напряжением стабилитрона 4 и перехода база-эмиттер транзистора 7.

При изменении величины входного напряжения или тока нагрузки сигнал обратной связи выделяется на резисторе 6, усиливается транзистором 3 и поступает на вход регулирующего транзистора 1, кото- рый поддерживает ток нагрузки постоянным.

При отсутствии дополнительного транзистора в измерительном элементе в известном устройстве температурный коэффициент (абсолютная величина) при óñëîвии, что стабилитрон 4 термостабилеи а температурный коэффициент тока транзистора 7 равен

I где hUg hU4 — ТКН перехода базаэмиттер транзисторов

3и7; и — величины сопротивлений резисторов 6 и 8.

Как видно иэ приведенных формул и $" имеют равные знаки, 1

Работа предлагаемого тока, например, при повышении температуры происходит следующим образом. За счет уменьшения величины напряжения перехода база-эмиттер транзистора 3 ток через резистор 6 уменьшается (51 имеет отрицательный .знак), а эа счет уменьшения величины напряжения перехода база-эмиттер дополнительного транзистора 7 ток через резистор 8 увеличивается (имеет положи2 тельный знак) . Температурный коэффициент тона всего стабилизатора равен алгебраической сумме величин g и ф и опо2 ределяется соотношениЕм величин сопротивления резисторов 6 и 8. Изменяя это соотношение, можйо изменять температурный коэффициент стабилизатора тока от значения — до значения g т.е. изме1 нять его величину и знак, в том числе можно обеспечить практически полную температурную компенсацию стабилизатора (= О). При этом для поддержания неиз менным тока нагрузки сумма токов, протекающих через резисторы 6 и 8, также должна быть неизменной.

Таким образом, данный стабилизатор ло сравнению с известным обеспечивает более высокую температурную стабильность и возможность регулировки его температурного коэффициента. дополнительный транзистор 7, кроме того, позволяет обеспечить более высокую точность поддержа- ния заданного тока при изменении сопротивления наг руэки, так как динамическое

1 сопротивление транзистора 7 велико и общее сопротивление измерительного элемента данного стабилизатора всегда больше сопротивления измерительного реэисто5 748384 6 ра в известном устройстве при одинаковых эмиттером усилительного транзистора н токах нагрузки. общей точкой стабилизатора, и измерительДля обеспечения воэможности исполь- ный элемент на резисторе, включенном эования в качестве источника опорного íà- между базой усилительного транзистора пряжения стабилитронов с низким напря- 5 и обшей точкой стабилизатора, о т л H жением стабилизации, имеющих отрицатель- ч а ю m и и с я тем, что, с целью улучный ТКН, а также для расширения преде- щення температурной стабильности и обеслов регулирования температурного коэффи- печения возможности регулировки его темциента стабилизатора база дополнительно- . пературного коэффвцнента, в измерительго транзистора может быть подключена к Io ный элемент введен дополнительный трансредней точке резисторного делителя, вклю- эистор с резистором в цепи эмиттера, прнченного параллельно стабилитрону.,чем база дополннтельного транэистора подключена к точке соединения стабилитрона

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и s источника опорного напряжения с эмиттеСтабилизатор постоянного тока, содер- 35 ром усилительного транзисторе. жащий регулирующий транзистор с нагруз- Источники информации, кой в цепи коллектора, усилительный трап- принятые во внимание при экспертизе зистор, коллектор которого соединен с ба- 1. Авторское свидетельство СССР зой, а база — с эмиттером регулируюше- М 321898, кл, Н 02 М 3/02, 1970, го транзистора, источник опорного напря- зо 2. Патент США % 3255402, жения на стабилитроне, включенном между кл. 323-22, 1973.

Составитель С. Снтко

Редактор Е. Яковчик Техред М. Петко Корректор М. Йемчик

Заказ 4239/36 Тираж 956 Подписное

БНИИПИ 1 осударствейного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4