Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

Со1оз Советских

Социалистических

Республик

О Il И С A Н И Е ()789978

ИЗОБРЕТЕНИЯ к авторском свидетельств

1 т. / г (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено18.06.78 (2!) 2632602/24-07 (5! )М. КЛ. з

G 05 Р 1/56 с присоединением заявки .%. Государственный комнтет (23) Приоритет— по делам нэебретеннй н атхрытнй

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23,12.80 (53) УД К 621,316;

722 1(088.8) »

Н.Н. Прокопенко, В.М. Редько, В. И. Марчук í A.È..Pîãé÷" (72) А вторы изобретения (7!) Заявитель

Шахтинский технологический институт бытового обслуживания (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехни-. ке и может быть использовано для питания различной радиоэлектронной аппаратуры

Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный регулирующий транзистор, усилительный транзистор, источник опорного напряжения, делитель выходного напряжения, выходной корректирую1дий конденсатор 11

Недостатками известного стабилизато10 ра являются недостаточно высокие объемно-весовые и динамические характеристи- ки, а также органические функциональные возможности из-за включения корректиру ющего конденсатора на выход стабилиза-

15 тора.

Известен также стабилизатор напряже» ния постоянного тока, .содержащий регули» руюший транзистор, соединенный коллектором с входным, а эмиттером — с выходным выводами стабилизатора, базой — с входным выводом через элемент смешения, С общим выводом — через корректирующий конденсатор, коллектором транзистора усттлителя обратной связи, база и эмиттер которого соединены соответственно с делителем выходного напряжения и источником опорного напряжения иа стабилитроне и токоограничительном резисторе $2).

Недостатком стабилизатора является низкое быстродействие при скачкообразном-увеличении тока нагрузки из-за большой постоянной времени заряда t корректирующего конденсатора, величина ко ropoN при выполнении элемента смещения регулирующего транзистора в виде стабилизатора тока определяется в основном входным сопротивлением а„ регулиру- ющего транзистора относительно общего вывода и емкостью корректирующего конденсатора Cy и находится по формуле .с

sx к

Цель изрбретения — улучшение динамических характеристик стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем> что в стабилизатор дополнительно введен

3 78997 нелинейный измерительно-усилительный узел, вход которого соединен с делителем выходного напряжения и источником опорного напряжения, а выход подключен между коллектором и базой регулирующего транзистора. При этом нелинейный измерительно-усилительный узел выполнен на транзисторе и оптроне, причем база и эмиттер транзистора являются входом уз. ла, коллектор соединен с обшим выводом стабилизатора через выводы источника света оптрона, выводы приемника света которого являются выходом узла, На чертеже изображена принципиальная электрическая схема стабилизатора. 1$

Устройство содержит регулирующий транзистор, 1, элемент смещения в виде источника тока на полевом транзисторе 2 с резистором 3 в цели источника, являющегося одновременно нагрузкой усилителя постоянного тока обратной цепи, выполненного на каскадно включенных биполярном 4 и полевом 5 транзисторах, делитель выходного напряжения на резисторах 6 и

7, средняя точка которого соединена с 2S базой усилительного транзистора 4, эмиттер которого соединен с источником опорного напряжения на стабилитроне 8 с ограничительным резистором 9, корректируюший конденсатор 10, нелинейный изме- gg рительно-усилительный узел 11 выполнен на биполярном транзисторе 12, база которого соединена с выходом делителя напряжения на резисторах 6 и 7, эмиттер— со стабилитроном 8 через согласуюшую цепочку из диода 13 и резистора 14, включенную последовательно с токоограничительным резистором 9, коллектор — с обшим выводом стабилизатора через светодиод

15 оптрона 16, фотоприемник которого 4р на основе фототранзистора 17 подключен между коллектором и базой регулирующего транзистора 1. йля согласования характеристик приемника 17 света и источника 15 света при- 4 менен ма сш та бируюший уси пи тельны и каскад на транзисторе 18. .Пепочка иэ диода 13 и резистора 14 улучшает линейность схемы и расширяет диапазон пропорциональной зависимости между приращениями выходного напряжения и зарядного тока корректирующего конденсатора 10.

Работа стабилизатора происходит следующим образом.

При набросе нагрузки уменьшается выходное напряжение. Это приводит к закрытию транзисторов 4 и 5 усилителя обратной связи, Одновременно открывается тран8 4 зистор 12 нелинейного измерительно-усилительного узла 1 1, увеличивается входной и выходной токи OIITpoHB 16, в результате чего конденсатор 10 заряжается не только током генератора тока на полевом транзисторе 2, но и выходным током оптрона 16, что позволяет уменьшить время заряда конденсатора и тем самым величину спада и длительность переходного процесса выходного напряжения. Постоянная времени заряда конденсатора 10 в этом случае определяется в основном выходным сопротивлением „,„олтрона 166 (фоторезистора, фотодиода HlIH фототранзистора) и находится по формуле (Следует отметить, что время заряда при наличии корректирующего узла в десятки раз меньше, чем без предложенного корректирующего узла.

В установившемся режиме транзисторы

4 и 5 усилителя обратной связи открыты, находятся в усилительном режиме, B TpBHзистор 12 нелинейного узла 11 закрыт.

При сбросе нагрузки выходное напряжение увеличивается, что приводит к увеличению управляющего напряжения и тока коллектора транзистора 4, в результате чего происходит быстрый разряд конденсатора 10 до необходимого уровня. Транзистор 12 корректирующего узла 11 в этом режиме закрыт и узел 11 не оказы) вает влияния на работу стабилизатора.

Таким образом, за счет введения новых элементов происходит форсирование процесса заряда корректирующего конденсатора, что позволяет на один-два порядка увеличить быстродействие стабилизатора и тем самым улучшить его динамические характеристики без корректирующего конденсатора на выходе.

Формула изобретения

1, Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, соединенный коллектором с вход— ным, эмиттером — с выходным BblBOLlBMH стабилизатора, базой — с входным выво-. дом через элемент смещения и с обшим выводом - через корректируюший конденсатор а также с коллектором транзистора усилителя обратной связи, база и эмиттер которого соединены соответственно с делителем выходного напряжения и источником опорного напряжения на стабиСоставитель В. Есин

Редактор И. Черный Техред М.Табакович

Корректор Г, Решетник

Заказ 9040/49 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

5 78 9978 6 литроне и токоограничительном резисторе, транзисторе и оптроне, причем база и отличающийся тем, что, с де- эмиттер транзистора являются входом уз-, лью улучшения динамических характерис- ла, коллектор соединен с общим выводом тик стабилизатора, в него дополнительно стабилизатора через выводы источника введен нелинейный иэмерительно-усили- $ света oIITpoHB> выводы приемника света тельный узел, вход которого сочинен с которого являются выходом узла. делителем выходного напряжения и источ- Источники информации, ником опорного напряжения, а выход под-, принятые во внимание при экспертизе ключен между коллектором и базой регу- 1. Авторское свидетельство СССР лирующего транзистора. 10 N 463955, кл. 5 05 Г 1/56, 1973.

2. Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а — 2. Штильман В, И. Микроэлектронные ю шийся тем, что нелинейный изме- стабилизаторы напряжения. Киев, Технирительно-усилительный узел выполнен на ка, 1976, с. 110, рис. 27а.