Стабилизатор напряжения

 

Изобретение относится к стабилизированным источникам питания. Целью изобретения является повьшение надежности стабилизатора в широком диапазоне входных напряжений, путем уменьшения выходного тока в режиме короткого замыкания. Цель достигает- .ся тем, что в стабилизатор введены токовое зеркало .14, транзистор 12 и резистор 13. При коротком замыкании транзистор 12 открывается и его коллекторный ток отражается токовым зеркалом 14. При этом коллекторный ток транзистора 7 увеличивается, что приводит к уменьшению выходного тока стабилизатора в широком диапазоне входных напряжений. 1 ил. (Л с: К) 4 й Ф сл ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 05 F I/569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 .

ЬНБ ii;

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3817860/24-07 (22) 30.11.84 (46) 15.07.86. Бюл. У 26 (72) А. И. Белоус, О. В. Дворников, Р. Е. Просандеев и Л. Я. Духновский (53) 621 ° 316.722.1(088.8) (56) Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. M.: Мир, 1982, с, 43, рис. 4, 29.

Там же, с. 258, рис. 16,8. (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к стабилизированным источникам питания.

Целью изобретения является повышение

„,SU„„1244 50 А1 надежности стабилизатора в широком диапазоне входных напряжений, путем уменьшения выходного тока в режиме короткого замыкания. Цель достигает.ся тем, что в стабилизатор введены токовое зеркало 14, транзистор 12 и резистор 13. При коротком замыкании транзистор 12 открывается и его коллекторный ток "отражается" токовым зеркалом 14. При этом коллекторный ток транзистора 7 увеличивается, что приводит к уменьшению выходного тока стабилизатора в широком диапазоне входных напряжений. 1 ил.

1 12

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано . н электронных устройствах кинофотоаппаратуры, устройствах связи, автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — повышение надежности стабилизатора в широком диапазоне входных напряжений путем уменьшения выходного тока в режиме короткого замыкания.

На чертеже изображен стабилизатор напряжения, включающий операционный усили гель 1 с шинами питания, выход которого соединен с выходным транзистором 2, коллектор которого соединен с входом стабилизатора 3, эмиттер через токоограничительный резистор 4 †: с выходом стабилизато,ра 5 и через базовый резистор 6 — с базой токоограничительного транзистоpq 7, коллектор которого соединен с ныходом операционного усилителя, а эмиттер — с выходом стабилизатора 5.

Делитель на резисторах 8 и 9 включен между выходом стабилизатора 5 и общей шиной 10 питания. Выход делителя соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с источником

11 опорного напряжения и базой дополнительного транзистора .12, эмиттер которого через резистор 13 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а коллектор — с входом токового зеркала 14, выход которого соединен с базой токоограничительного транзистора .7.

Стабилизатор работает следующим образом. В рабочем режиме через обратную связь операционного усилителя потенциал инвертирующего входа (Ив) поддерживается равным потенциалу неиннертирующего (И„) в оо

Выходное напряжение стабилизатора в этом случае определяется соотношением

U =U (1+ — ), (2)

Rs

ВЫК ofl R где Ull — величина выходного напряжения источника опорного напряжения;

R g — величина резистора 8;

R - величина резистора 9.

Транзистор 12 при выполнении условия (1) закрыт и выходной ток токового зеркала 14 отсутствует. При увеличении выходного тока напряже44650 2 ние на резисторе 4 возрастает, транзистор 7 открывается и ограничивает выходной ток на уровне

5 алых,мс кс

4 где I макс — максимальный выходной ток н рабочем ре— жиме; . ба-г — напряжение прямосмещенного эмиттерного перехода транзистора 7;

 — величина резистора 4.

Равенство 3 справедливо, т,е. па15 дение напряжения на резисторе 6 легко сделать значительно меньше 7 7 °

U (††--"- >†--- -- R (c U (4)

Т Bbf elle

6 6 7 где  — величина резистора 6;

20 y p — коэффициенты усиления по

2> току в схеме с общим эмиттером транзистора 2 и 7 соответственно.

При коротком замыкании выходное

25 напряжение становится равным нулю.

Потенциал н точке В практически равен нулю, транзистор 12 открывается и его коллекторный ток I<» "отражается" токовым зеркалом 14

30 .2Q.

U -Ugq)p (5)

К l2

"3 где I, — выходной ток токового зеркала 14;

Б ; — напряжение прямосмещенного эмиттерного перехода транзистора 12:

R — величина резистора 13.

Выходной ток токового зеркала втекает в базу транзистора 7 и базо— вый резистор 6, при этом справедливо соотношение

ТК б (6) где I — ток, протекающий через резистор 6;

I;7 — базовый ток транзистора 7.

Коллекторный ток транзистора 7 увеличивается, что приводит к уменьшению выходного тока стабилизатора в режиме короткого замыкания. Если базовый ток транзистора 7, определяемый соотношением .ж ь Л (7)

Таьи. ч с U ъз2 7 Rq г21 v удовлетворяет соотношению Iâ « I. (8)

55 то максимальный выходной ток и режиме короткого замыкания (I „„„„„,) можно найти из соотношения

= а R<+I алых.мике R4 (9) 244650

Формула и з обретения

Стабилизатор напряжения, содержащий операционный усилитель, выход которого соединен с базой выходного транзистора, коллектор которого соединен с силовым входным выводом, эмиттер через токоограничительный резистор — с выходным выводом и через базовый резистор — с базой токоСоставитель В. Баранов

Техред Н.Бонкало Корректор С . Черни

Редактор Л. Повхан

Заказ 3915/51

Тираж 836 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Э

Производственно-полиграФическое предприятие, .г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1

Сравнивая (3) и (9) видно, что максимальный выходной ток в режиме короткого замыкания уменьшился на величи—. ну !

=(Т вык м,&ol_#_c арык.

Re (10) о р

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным обуславливаются уменьшением выходного тока стабилизатора в режиме короткого замыкания в широком диапазоне выходных напряжений стабилизатора, что приводит к существенному уменьшению рассеиваемой мощности, в режиме короткого замыкания выходным транзистором и тем самым — к повышению надежности стабилизатора в широком диапазоне входных напряжений. ограничительного транзистора, причем коллектор последнего соединен с выходом операционного усилителя, а эмиттер — с выходным выводом, между выходным выводом и общей шиной включен резистивный делитель, выход которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с ис-!

О точником опорного напряжения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности стабилизатора в широком диапазоне входных напряжений.путем уменьшения выходного 5 тока в режиме короткого замыкания, в него введены токовое зеркало на транзисторах противоположного типа проводимости выходного и ограничительного транзисторов, резистор и

2р транзистор одного типа проводимости с выходным и ограничительным транзисторами, база ограничительного транзистора соединена с неинвертирующим входом операционного усилителя, 2 эмиттер через резистор — с инвертирующим входом, а коллектор — с входом токового зеркала, выход которого соединен с базой токоограничительного транзистора, причем-эмиттеры транзисторов токовового зеркала соединены с силовым входным выводом.