Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

-- 3 þèòíî-те»ни..есирЗ

<ц767738

Союз Советски»

Соцкавистически»

Рвспублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А®ТОРСКОМУ Сви ЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 03. 02. 77 (21) 2448757/24-07 (51)М. Кл 3

G 05 F 1/58 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30,09,80, Бюллетень №

Дата опубликования описания 300380 (53) 4К б21. 316. .722.1(088.8) (72) Автор изобретения

С.В.Корзевич (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике.и предназначено для электропитания,различной радиотехнической аппаратуры.

Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий узел на транзисторе, проводимость которого противоположна проводимости регулирующего транзистора, с линейным и нелинейным делителями выходного напряжения, пусковую цепь н защитный узел (1).

Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с одним из входных выводов, а коллектор через компенсирующий резистор — с одним из выходных выводов, делитель выходного напряжения,выходом подключенный к базе усилительного транзистора, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора, а эммитер — с выходом источника опорного напряжения,причем одни из входов делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения соединены с общей шиной f23.

В известных стабилизаторах не- стабильность выходного напряжения при полных и средних нагрузках значительно уменьшена за счет введения дополнительной обратной связи по току. Однако при малых токах нагрузки нестабильность резко возрастает, что является результатом значительного влияния пускового резистора. Кроме того, вследствие компромиссного выбора величины сопротивле ния пускового резистора, зависящей от заданной величины стабилизации выходного напряжения и максимально- го рабочего тока стабилизатора, известный стабилизатор обладает невысокой надежностью пуска.

Целью изобретения является улучшение качества стабилизации и запуска стабилизатора.

Эта цель достигается тем, что в

25 стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенные в одну из силовых шин регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с одним as входных выводов, а коллек- тор через компенсирующий резистор767738 с одним из выходных выводов, дели тель выходного напряжения, выходом подключенный к базе усйлительного транзистора, коллектор которого со единен с базой регулирующего тран= эистора, а эмиттер — с.выходом источника опорного напряжения, причей одни из входов делителя выходного напряжения и источника опорного на пряжения соединены с общей шиной", " -вбейены четыре диода и койдейсатор, зашунтированный резистором, причем. один электрод конденсатора соединен с эмиттером регулирующего транзисто ра, а другой через два первйх из ука ванных диодов — с соответствующими вторыми входами делителя выходного Йайряжейдя и "истоФййка опорного йапряжения, который через третий и " четвертый диоды подключены параллельно компенсирующему резистору.

ПрйнципИальная электрическая схема стабилизатора, напряжения постоянНого тока представлена на чертеже.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, змиттер которого соединен с одним из"входных выводов, а коллектор через компенсирующий резистор 2 - c одним йэ выходных выво- дов, делитель вЫходного напряжения .на резисторах 3,4,5, выходом подключеннйй к базе усилительного"трайЪЙстора 6, коллектор которого соединен с базбй регулирующего транзистора, "а эмиттер — с выходом"источника опорного налряжения на стабилитройе 7 и резисторах 8,9, параллельную цепочку из резистора 10 и конденсатора 11, одним концом подключенную к эмиттеру регулирующего транзистора 1, а другим через диод 12 †к одному из входов делителя на резисторах 3,4,5, и через диод 13 — к одному из входов 4О источника опорного напряжения, причем эти же входы делителя и источни-

- ка опорного напряжения соответствен-,. но через диоды 14 и 15 подключены параллельно компенсирующему резистору 2, а другие входы - к общей шине.

На входе стабилизатора подключен вход" ной конденсатор 16.

Транзисторы 1 и б могут быть любыми,- но предпочтение следует отдать кремнйевым транзисторам, у которых обратные токи коллеКторных переходов йочтй не ухудшают параметров стабилизатора, что является следствием малой -"величины этих токов по сравнению с обратными токами германиевых транзисторов, у которых они велики.

Величина переменного резистора 3 и ограничительных резисторов 4 и 5 линейного делителя выходного напряжения определяют пределы регулирования выходного напряжения стабилизатора. .

Выбор сопротивлений резисторов 8, 9 ограничен максимально допустймый

"рабочим током опорного стабилитрона 7, а также пределами регулирования тока самоотключения стабилизатора.

Входной конденсатор 16 стабилизатора рассчитан на максимально возможное напряжение на входе стабилизатора и имеет емкость, обеспечивающую заданный уровень пульсаций на входе стабилизатора. Величина резис,тора 2 обратной связи по току выбра-., на из условйя обесйечения максимальной стабилизации выходного напряжения при максимальном рабочем токе стабилизатора.

Дополнительные диоды 14,15 рассчитаны на ток, проходящий соответственно через делитель выходного напряженйя и источник опорного напряжения стабилизатора., Длительность пускового импульса задается кондейсатором 11 дополнительной последовательной зарядной цепи и общим сопротивлением параллельно соединенных делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения стабилизатора

Величина сопротивления дополнительного резистора 10 определяется выбором постоянной времени разряда конденсатора 11, которая должна быть выбрана достаточно большой, чтобы исключить влияние этой цепи на фильтрацию выходного напряжения, и в то же время достаточно малой, чтобы стабилизатор был готов к последующему включению.

Этй условия легко выполняются.

Стабилизатор работает следующим образом..

При подведении к входным выводам стабилизатора нестабилизированного входного напряжения происходит заряд входного конденсатора 16 непосредственно и конденсатора 11 — через делитель выходного напряжения и источник опорйого напряжения, чему способствуют дополнительные диоды 14,15, исключающие протекание зарядного тока конденсатора 11 через нагрузку стабилизатора, в начальный момент включения транзистор б закрыт. Затем,по мере уменьшения зарядного тока конденсатора 11,соответственно уменьшившееся при этом напряжение на делителе выходного напряжения и источнике опорного напряжения создает отпирающий потенциал на эмиттерном переходе транзистора б, в результате чего регулирующий транзистор 1 и транзйстор б открываются, С этого момента вступает в действие цепь обратной связи стабилизатора и на его выходе поддерживается номинальное выходное напряжение. Конденсатор 11 при этом заряжается до максимального значения разности входного и выходного напряжений стабилизатора, так как сопротивление резистора 10 велико. Это исключает проникновение пульсаций входного напряжения на. выход стабилизатора

767738

Формула изобретения через дополнительную последовательную зарядную цепь.

С возрастанием тока нагрузки увеличивается падение напряжения на резисторе 2 обратной связи по току, что увеличивает отпирающий потенциал на эмиттерном переходе транзистора 6 и компенсирует таким образом уменьшившееся усиление в петле обратной связи по напряжению и вместе с ним— уменьшившееся выходное напряжение стабилизатора.

В случае перегрузки на выходе или коротком замыкании в нагрузке дополнительная последовательная зарядная цепь, состоящая из диодов 12,13 и конденсатора 11, не оказывает влияния на порог отключения стабилизатора, так как эта цегь обладает большой инерционностью. В указанном случае ток через опорный стабилитрон 7 прекращается, что приводит к изменению полярности напряжения на эмиттерном переходе транзистора б и закрыванию его коллекторного перехода. Ре гулирующий транзистор 1 также закрывается.

Так как на время устранения аварийного состояния на выходе входное напряжение стабилизатора, как правило, снимается, то после устранения аварии необходимо вновь подать входное напряжение на входные выводы стабилизатора. Стабилизатор при этом включается. Находясь в обесточенном состоянии на время устранения аварии, конденсатор 11 разряжается через резистор 10, поэтому при подаче, входного напряжения через делитель выходного напряжения и источник опорного напряжения вновь протекает зарядный ток конденсатора 11.

Таким образом, в данном стабилизаторе, в отличие от прототипа, надежность пуска стабилизатора повышается;

Это объясняется тем, что отсутствует влияние элементов пуска на стабильность выходного напряжения, а следовательно, и компромиссный подход к выбору параметров этих элементов. По этой же причине улучшается стабилизация выходного напряжения и облегчаются условия защитного самоотключения стабилизатора.

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с одним из входных выводов, а коллектор через компенсирующий резистор — c одним из выходных выводов, делитель выходного напряжения, выходом подключенный к базе усилительного транзистора, коллектор которого соединен с

20 базой регулирующего транзистора, а эмиттер — с выходом источника опор-ного напряжения, причем одни из входов делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения соединены с общей шиной, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества стабилизации и запуска стабилизатора, в него введены четыре диода и конденсатор, зашунтированный резистором, причем один электрод конденсатора соединен с эмиттером регулирующего транзистора, а другой через два первых из указанных диодов — c соответствующими вторыми входами де лителя выходного напряжения и источника опорного напряжения, которые через третий и четвертый диоды подключены параллельно компенсирующему резистору.

Источники информации, 4О принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 400885, кл.(05 F 1/56, 1973.

2. Журнал "Радио", Р 11, 1976, с.60.

ВНИИПИ Заказ 7873/1

Тирад 996 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная, 4