Стабилизатор постоянного напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.07.79 (21) 2792531II24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 05 F 1/56

Государственный комитет ла делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316. .722. 1 (088.8) Опубликовано 30.08.81. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 31.08.81 (72) Автор изобретения

Г. И. Шишкин (7I) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.

Известен стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий каскад, выполненный по схеме составного транзистора, при этом эмиттер силового транзистора подключен к выходной клемме, коллектор через резистор — ко входной клемме и к коллектору вспомогательного транзистора, эмиттер которого соединен с базой силового транзистора, а база — с выходом узла управления (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий каскад на силовом и вспомогательном транзисторах разного типа проводимости, причем коллектор силового транзистора соединен с входной, эмиттер — с выходной клеммой, а база через первый резистор — с базой вспомогательного транзистора, устройство управления, состоящее из усилителя постоянного тока и источника опорного напряжения, второй резистор и устройство защиты от перегрузки по току, включенное параллельно входным клеммам (2) .

Устройство защиты в предлагаемом стабилизаторе не рассматривается, так как имеет самостоятельное функциональное значение.

Недостатком указанного стабилизатора является низкий КПД из-за того, что большая мощность рассеивается на силовом транзисторе при высоком напряжении питания. тл Цель изобретения — повышение КПД путем уменьшения мощности, рассеиваемой на силовом транзисторе.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем регулирующий каскад на сило15 вом и вспомогательном транзисторах разного типа проводимости, причем коллектор силового транзистора соединен с входной, эмиттер — с выходной клеммой, а база через первый резистор — с базой вспомогательного транзистора, которая соединена с выходом узла управления, и второй резистор, база силового транзистора соединена с эмиттером вспомогательного и через втоскольку он работает в режиме, близком к режиму насыщения. Величина напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора 2 не превышает порога открывания транзистора 1. При превышении напряжением питания допустимой величины происходит насыщение транзистора 2 и увеличение тока узла 6 управления.

Таким образом, при изменении напряжения питания от минимальной допустимой (Цццц) до максимальной допустимой (U ) величины ток силового транзистора изменяется от величины тока нагрузки Т„до нуля.

Поскольку напряжение питания и ток силового транзистора в рассматриваемой схеме связаны линейной зависимостью, то максимальная величина мощности, рассеиваемой на силовом транзисторе, при 11мин. = 1-/выл равна Р„ =1/4 (1-1макс.— (- вьх.) 1н.

В известном устройстве максимальная величина мощности Р„д„ р — — (U qq U )

Х I„. Следовательно, в предлагаемом стабилизаторе напряжения достигается уменьшение мощности, рассеиваемой на силовом транзисторе, в 4 раза.

Использование предлагаемого стабилизатора напряжения позволяет уменьшить мощность, рассеиваемую на силовом транзисторе.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий каскад на силовом и вспомогательном транзисторах разного типа проводимости, причем коллектор силового транзистора соединен с входной, эмиттер с выходной клеммой, а база через первый резистор — с базой вспомогательного транзистора, которая соединена с выходом узла управления, и второй резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения мощности, рассеиваемой на силовом транзисторе, база силового транзистора соединена с эмиттером вспомогательного и через второй резистор — с входной клеммой, а коллектор вспомогательного транзистора соединен с выходной клеммой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Карпов В. И. Полупроводниковые компенсационные стабилизаторы напряжения и тока. М.. «Энергия», 1967, с. 56, рис. 37 а.

2. Авторское свидетельство СССР № 408295, кл. G 05 F 1/58, 1973. з

860024 рой резистор с входной клеммой, а коллектор вспомогательного транзистора соединен с выходной клеммой.

Такое соединение позволяет пропустить часть тока нагрузки через второй резистор и вспомогательный транзистор, таким образом уменьшить ток силового транзистора и рассеиваемую на нем мощность. При этом вспомогательный транзистор работает при малом напряжении между коллектором и эмиттером и рассеиваемая на нем мощность

1О не4Велика.

На чертеже представлена схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор включает в себя регулирующий каскад, выполненный на силовом 1 и вспомогательном 2 транзисторах. Входная клемма 3 соединена с коллектором силового транзистора 1 и через второй резистор 4 с базой силового 1 и эмиттером вспомогательного 2 транзисторов. Эмиттер силового 1 и коллектор вспомогательного 2 транзисторов соединены с выходной клеммой 5. База вспомогательного транзистора 2 соединена с выходом узла 6 управления и через первый резистор 7 с базой силового транзистора 1.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При поступлении на входную клемму 3 напряжения питания наименьшей допустимой величины через резистор 4 протекает ток, который осугцествляет запитку базы силового транзистора 1 и через резистор 7 узла 6 управления, который в частном случае может быть выполнен в виде стабилитропа. На выходной клемме 5 устанавливается напряжение, величина которого определяется узлом управления. Ток нагрузки протекает через силовой транзистор 1. Вспомогательный транзистор 2 закрыт вследствие малой величины падения напряжения на резисторе 7. При увеличении напряжения питания падение напряжения на резисторе 7 увеличивается и вызывает открывание транзистора 2. При этом часть тока резистора 4 4о пропускается в нагрузку и вызывает соответствующее уменьшение тока силового транзистора l. После открывания транзистора 2 ток узла управления в диапазоне допустимых напряжений питания изменяется

45 слабо. При дальнейшем увеличении напряжения питания происходит увеличение тока транзистора 2 и уменьшение тока транзистора 1. При достижении верхней границы допустимых напряжений питания транзистор 1 закрывается. Весь ток нагрузки про- gg текает через транзистор 2. Мощность, рассеиваемая на транзисторе 2, невелика, по860024

Составитель С. Ситко

Редактор А. Лежнина Техред А. Бойкас Корректор N. Коста

Заказ 7547 32 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4