Низковольтный стабилизатор постоянного напряжения

Авторы патента:

G05F1/613 - с использованием в качестве оконечных управляющих устройств полупроводниковых приборов, соединенных параллельно с нагрузкой

Использование: в качестве источника вторичного электропитания большой точности . Сущности изобретения: уст-во построено по схеме параллельного компенсационного стабилизатора постоянного напряжения, в котором в цепи регулирующего транзистора включен компенсирующий резистор. Ограничительный резистор, включенный в цепь опорного стабилитрона, свободным выводом подключен к точке соединения регулирующего транзистора с компенсирующим резистором. При этом при изменениях выходного напряжения напряжение на опорном стабилитроне меняется в противофазе. Это улучшает качество выходного напряжения и повышается также устойчивость работы устр-ва. 1 ил.

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 05 F 1/613

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4879460/07 (22) 31.10.90 (46) 30.10.92. Бюп. М 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (72) С.Т.Дремов, fl.M.Ïîïèïü и С.Б.Власов (56) Проектирование стабилизированных ® источников электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Крауса А.А. и др.

М.; Энергия 1980, с. 113, рис,6 вЂ” 4.

Авторское свидетельство СССР

М 1229739, кл. G 05 F 1/56, 1986, (54) НИЗКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в качестве источника вторичного электропитания большой точноИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников вторичного электропитания.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения, в которых регулирующий транзистор включен параллельно нагрузке.

В одном иэ известных стабилизаторов управление регулирующим транзистором осуществляется с помощью усилителя.обратной связи, выполненного на транзисторе.

Недостатком данного стабилизатора является низкое качество выходного напряжения.

В другом известном стабилизаторе качество выходного напряжения улучшено путем введения в силовую цепь токоограничивающего двухпопюсника. Однако такое техническое решение значительно усложняет схему, „„Я „1772798 Al сти. Сущность изобретения: уст-во построено по схеме параллельного компенсационного стабилизатора постоянного напряжения, в котором в цепи регулирующего транзистора включен компенсирующий резистор, Ограничительный резистор, включенный в цепь опорного стабилитрона, свободным выводом подключен к точке соединения регулирующего транзистора с компенсирующим резистором. При этом при изменениях выходного напряжения напряжение на опорном стабилитроне меняется в противофазе. Это улучшает качество выходного напряжения и повышается также устойчивость работы устр-ва. 1 ил.

Из известных стабилизаторов наиболее близким по технической сущности и принятым эа. прототип является низковольтный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий балластный резистор, включенный в одну из силовых шин между входным и выходным выводами, цепочку из последовательно соединенных регулирующего транзистора и компенсирующего резистора, включенную между выходным выводом и общей силовой шиной, и усилитель обратной связи на операционном усилителе, выход которого соединен с цепью управляющего входа регулирующего транзистора, инвертирующий вход вЂ” с выходом делителя выходного напряжения, а неинвертирующий вход через опорный стабилитрон вЂ” с общей силовой шиной и непосредственно вЂ” с одним из выводов ограничительного резистора.

1772798

В данном стабилизаторе нестабильность выходного напряжения снижена путем воздействия цепи регулирующего транзистора на цепь измерительного делителя выходного напряжения. Однако существенными недостатками известного низковольтного стабилизатора постоянного напряжения явля1отся невысокое качество выходного напряжения и низкая устойчивость. Эти недостатки объясняются нелинейной характеристикой входной цепи усилителя обратной связи и дополнительной связью измерительного делителя выходного напряжения с цепью регулирующего транзистора.

Целью изобретения является повышение качества выходного напряжения с одновременным. понышением устойчивости работы.

Это достигается тем, что н низковольтный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий балластный резистор, включенный н одну иэ силовых шин между входным и выходным вынодами, цепочку из последовательно соединенных регулирующего транзистора и компенсирующего резистора, включенную между выходным выводом и общей силовой шиной, и усилитель обратной связи на операционном усилителе, выход которого соединен с цепью управляющего входа регулирующего транзистора, иннертирующий вход вЂ” с выходом делителя выходного напряжения, а неиннертирующий вход через опорный стабилитрон вЂ” с общей силовой шиной и непосредственно вЂ” с одним из выводов огра",ичительного резистора, введен согласующий транзистор, цепь вход вЂ вых которого включена н цепь управляющего входа регулирующего транзистора, а второй вывод ограничительного резистора подключен к точке .соединения регулирующего транзистора с компенсирующим резистором.

При изменении выходного напряжения, ныэванном колебанием питающего напряжения или нагрузки, н противофазе меняется напряжение питания опорного стабилитрона, качество выходного напряжения повышается.

Проведенный анализ латентной и научно-технической литературы не выявил аналогичных технических решений.

Нн чертеже представлена электрическал схема предлагаемого низковольтного стабилизатора постоянного напряжения.

Предлагаемый низковольтный стабилизатор постоянного напряжения содержит входной 1 и выходной 2 выводы, общую силовую шину 3, балластный резистор 4, регулирующий транзистор 5, компенсирующий резистор 6, согласующий транзистор 7, усилитель обратной связи 8, делитель 9 выходного напряжения, опорный стабилитрон 10

5 и ограничительный резистор 11.

Балластный резистор 4 включен в силовой цепи между входным 1 и выходным 2 выводами. Цепь из последовательно соединенных компенсирующего резистора 6 и ре10 гулирующего элемента 5 включена соответственно между выходным выводом 2 и общей силовой шиной 3, Выход усилителя обратной связи 8 через согласующий транзистор 7 подключен к управляющему входу

15 регулируют его транзистора 5, инвертирующий вход его соединен с выходом делителя

9 выходного напряжения, неинвертирующий вход через опорный стабилитрон 10 связан с общей силовой шиной 3, а через

20 ограничительный резистор 11 подключен к. точке соединения компенсирующего резистора.6 и регулирующего транзистора 5.

Предлагаемый низковольтный стабилизатор постоянного напряжения работает

25 следующим образом, При колебании питающего напряжения или нагрузки под воздействием усилителя обратной связи 8 проводимость регулирующего транзистора

5 изменяется таким образом, что падение

30 напря>кения на балластном резисторе 4 компенсирует изменение входного напряжения, а выходное напряжение изменяется незначительно.

Одновременно с изменением входного

35 напряжения в противофазе изменяется напряжение в точке соединения компенсирующего резистора 6 с регулирующим транзистором 5, следовательно и напряжение на опорном стабилитроне 10, что приво40 дит к меньшему изменению выходного напряжения, т.е. к повышению его качества.

Например, при повышении питающего напря>кения увеличивается ток, протекающий по цепи регулирующего транзистора 5, на

45 величину, обеспечивающую такое повышение падения напря>кения на балластном резисторе 4, чтобы выходное напряжение изменилось в малой степени, Указанное увеличение тока приводит к снижению на50 пря>кения на коллекторе регулирующего транзистора 5, которое питает цепь опорного стабилитрона 10, В результате снижается напряжение опорного стабилитрона 10, увеличение ны55 ходного напряжения стабилизатора, вызванное повышением питающего напряжения, компенсируется в большей степени. В случае увеличения тока нагрузки выходное напряжение уменьшается незначительно за счет снижения тока регулирую1772798

Экспериментальные исследования подтвердили преимущества предложенного технического решения. По сравнению с прототипом в 2 раза снижены нестабильность и пульсации выходного напряжения.

Составитель С.Дремов

Техред M,Ìoðãåíòàâ Корректор Л,Филь

Редактор

Заказ 3846 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, )01 щего транзистора 5 и соответственно уменьшения падения напряжения на балластном резисторе 4. При этом напряжение на коллекторе регулирующего транзистора 5 увеличивается, увеличивается напряжение опорного стабилитрона 10, снижение выходного напряжения компенсируется в большей степени.

Таким образом предложенное техническое решение, заключающееся в воздействии цепи регулирующего транзистора 5 на напряжение опорного стабилитрона 10, вызывает линейное изменение выходного напряжения при дестабилизирующих факторах, что обеспечивает повышение качества выходного напряжения. При этом повышается и устойчивость работы стабилизатора за счет исключения дополнительной связи цепи измерительного делителя выходного напряжения 9.

Формула изобретения

Низковольтный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий балластный резистор, включенный в одну из силовых

5 шин между входным и выходным выводами, цепочку из последовательно соединенных регулирующего транзистора и компенсирующего резистора, включенную между выходным 8blBQQQM N общей cMilo80A шиной, и

10 усилитель обратной связи на операционном усилителе, выход которого соединен с цепью управляющего входа регулирующего транзистора, инвертирующий вход вЂ” с выходам делителя выходного напряжения, а не15 инвертирующий вход через опорный стабилитран вЂ” с общей силовой шиной и непосредственно вЂ” с одним из выводов ограничительного резистора, а т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества

20 выходного напряжения с одновременным повышением устойчивости работы, в него введен согласующий транзистор, цепв, входвЂ” выход которой включена в цепь управляющего входа регулирующего транзистора, а вто25 рой вывод ограничительного резистора подключен к точке соединения регулирующего транзистора с компенсирующим резистором.

Низковольтный стабилизатор постоянного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоаппаратуры и средств связи

Источник опорного напряжения постоянного тока // 1552161

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения // 1545303

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено при разработке импульсных вторичных источников

Прецизионный низковольтный интегральный стабилитрон // 1483442

Изобретение относится к электронной технике

Источник опорного напряжения // 1474621

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения // 1467550

Изобретение относится к области электротехники и может быть исполь- .зовано для построения стабилизированных источников электропитания радиоэлектронной аппаратуры

Стабилизированный источник питания постоянного напряжения // 1429101

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания

Источник эталонного напряжения // 1328810

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в радиоэлектронике, электротехнике и приборостроении

Стабилизированный выпрямитель // 1317423

Изобретение относится к электротехнике , в частности к стабилизированным источникам питания постоянного тока с входным переменным напряжением повьшенной частоты

Импульсный стабилизатор разнополярного напряжения // 1288674

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания устройств с дифференциальной нагрузкой, требующих два разнополярных питающих .напряжения и является vcosepmeHCT- вованием изобретения по авт.св

Способ питания нагрузки от солнечной батареи // 2279705

Устройство для обеспечения параллельной работы инверторов // 2412459

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в силовой преобразовательной технике, а именно для управления автономными инверторами, включенными параллельно на общую нагрузку

Стабилизатор постоянного потребляемого тока // 2025767

Импульсный стабилизатор напряжения // 1778755

Способ управления параллельно соединенными модулями источника бесперебойного питания // 2502181

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах бесперебойного питания переменного тока, автоматики и измерительной техники. Технический результат - повышение надежности системы бесперебойного питания с выходом на переменном токе и ее масштабируемости. В способе управления используют одинаковые модули, переключаемые в цепях управления в режим ведущего либо в режим ведомого модуля, при этом в ведущем модуле используют дополнительную обратную связь по току конденсаторов выходных фильтров модулей. При аварии любого из модулей его отключают от нагрузки и первичной электросети, а режим работы каждого модуля, если необходимо, изменяют с помощью переключателей. Для перевода ведомого модуля в режим работы ведущего на его вход подают сигнал, который получают посредством переключения входной цепи с задающего сигнала тока на сигнал напряжения синусоидальной формы, из которого вычитают подключаемый сигнал главной обратной связи по напряжению и суммарный сигнал тока конденсаторов выходных фильтров модулей. Одновременно на общую управляющую шину выходного тока ведущего модуля подключают сигнал тока этого модуля. Дополнительный модуль при вводе в источник бесперебойного питания сначала устанавливают в режим ведущего модуля, затем переводят в режим ведомого. 3 ил.

Способ питания нагрузки от солнечной батареи // 2550360

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях постоянного тока с нелинейными параметрами в альтернативных источниках энергии. Технический результат - повышение количества энергии, отбираемой от солнечной батареи, В способе питания нагрузки от солнечной батареи использован преобразователь повышающего типа, в котором коммутацию ключевых элементов осуществляют синхронизирующим и управляющим сигналами, измеряют выходную характеристику преобразователя и формируют управляющий сигнал, эквивалентный коэффициенту заполнения силового ключа. 2 ил.

Стабилизатор постоянного напряжения // 2564106

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. Технический результат - повышение надежности. Стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий полевой транзистор, затвор которого шунтирован параллельной цепью из обратно включенного первого диода и первого резистора, а сток подключен к точке соединения анода переключающего диода и первого вывода дросселя, второй вывод которого подсоединен к первому входному выводу, соединенному через входной конденсатор со вторым входным выводом, объединенным с истоком регулирующего полевого транзистора и первым выходным выводом, соединенным через выходной конденсатор с точкой соединения катода переключающего диода, второго выходного вывода и первого вывода выходного делителя напряжения, второй вывод которого подсоединен к первому выходному выводу, а средняя точка - к измерительному входу блока управления, общий вывод которого подключен к первому выходному выводу, эмиттерный повторитель, выходной вывод которого подсоединен к первому выводу второго резистора. Особенностью схемы является то, что введен разделительный конденсатор, включенный между вторым выводом второго резистора и затвором полевого транзистора, первый транзистор с нагрузочным резистором в цепи коллектора и дополнительный конденсатор, включенный между выводами коллектора и эмиттера первого транзистора, база которого подключена к выходному выводу блока управления, эмиттер - к первому выходному выводу, а коллектор - к входному выводу эмиттерного повторителя. При этом в предложенном устройстве блок управления, например, может состоять из генератора импульсов, выход которого подключен к входу формирователя пилообразного напряжения и к первому входу схемы сравнения, второй вход которой подключен к выходу формирователя пилообразного напряжения, а третий вход - к выходу усилителя обратной связи, первый вход которого подсоединен к входному выводу блока управления, а второй вход - к выходу опорного элемента. В рабочем режиме при большой скважности управляющего напряжения на затворе полевого транзистора (малых длительностях отпирающих импульсов) благодаря введению дополнительного конденсатора регулирующий полевой транзистор начинает работать в линейном режиме, ограничивая уменьшение длительности управляющего напряжения, что предотвращает потерю устойчивости регулирования стабилизатором постоянного напряжения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Стабилизатор постоянного напряжения // 2628763