Стабилизатор постоянного напряжения

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнвписткческих

Республик о866549 (51)М. Кл.

G 05 F 1/56 (6l ) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 27,06.77 (2I ) 2499583/24-07 с присоединением заявки М 2514466/24-07 (23) Приоритет

Гиеударствеииый кемитет

СССР по делам нзебретеиий н открытий (53) УДК 621. 316., .722.1 (088.8) Опубликовано 23.09,81. Бюллетень Рй 35

Дата опубликования описания 23.09.81 (72) Автор изобретения

Б. Д. Гладков и (71), заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам автоматического управле. ния.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения, выполненные по компенсационной схеме. В этих стабилизаторах их точность ограничивается устойчивостью и динамикой регулирования (1).

Наиболее близким по технической сущносt0 ти к предлагаемому является стабилизатор пос. тоянного напряжения, содержащий регулируктщий элемент, по цепи управления соединенный с выходом выходного каскада блока управления, входной каскад которого выполнен по

15 схеме дифференциального усилителя, входная цепь которого соединена с делителем выходного напряжения, между входами дифференциального усилителя и его противоположными выходами включены безинерционные каналы последовательной обратной связи (2).

Недостатком известного стабилизатора является недостаточно высокая степень стабилизации при внешних возмущающих воздействиях.

Цель изобретения - повышение качества стабилизации.

Указанная цель достигается тем, что ста-. билизатор постоянного напряжения, содержащий

- регулирующий элемент; по цепи управления соединенный с выходом выходного каскада блока управления, входной каскад которого выполнен по схеме дифференциального усилителя, входная цепь которого соединена с дели. телем выходного напряжения, между входами дифференциального усилителя. и его противоположными выходами включены безинерционные каналы положительной обратной связи, снабжен двумя дополнительными каналами положительной обратной связи, один из которых входом подключен к одному выходу дифференциального усилителя, одним выходом соединен со входом выходного каскада блока управления, а другим выходом с первым вве- . денным резистором, включенным между одной шиной и одним из плеч делителя выходного напряжения, второй дополнительный канал входом соединен с другим выходом дифференциального усилителя, а выходом - со вторым .

6549 p . востью и динамикой регулирования. Начнем уменьшать сопротивления резисторов 9, 16 и

15 ю

35 с выходнои шинои, связаннои с регулирующим органом,. а эмиттер (исток) через резистор 17с общей шиной. На выходе устройства установлены резонансные контуры 19, ..., 20 и вклю.чена нагрузка 21. При смене полярности выходных шин устройства соответственно меняется на противоположный вид проводимости всех транзисторов и полярность источника эталонного напряжения, который выполнен, например, на основе схем с прецизионными термостабильными стабилитронами или на сухих элементах, в последнем случае элемент получает от ВДК такой величины ток подэаряда, который обеспечи- so вает высокую стабильность устройства во времени, источник эталонного напряжения. может быть выполнен и на нормальных элементах высокого класса точности со стабилизацией их напряжения при взаимодействии со схемой входного каскада.

3 86 введенным резистором, включенным между противоположным плечом делителя выходного напряжения и противоположной шиной.

На фиг. 1 и 2 приведены варианты принципиальных электрических схем стабилизаторов постоянного напряжения.

Стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий элемент 1, выходной каскад

2, входной каскад 3 по дифференциальной схеме (ВДК), транзисторы 4, 5, 6 и 7 входного каскада (биполярные или полевые), резисторы

8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 17, источник 18 эталонного напряжения, резонансные контуры 19...20 на основе конденсаторов различной емкости с учетом монтажных соединений, нагрузка 21 (объект регулирования), блок

22. управления.

Управляющий электрод регулирующего элемента 1 соединен с выходом выходного каскада.

2 блока 22 управления, который выполнен на базе входного каскада 3 на транзисторах 4, 5, соединенных по дифференциальной схеме, к обоим выходам которого подключены входы двух согласуюшнх каскадов на транзисторах

6,7. Первый вход ВДК раздельно через резисторы 8 и 9 соединен с делителем выходного напряжения на резисторах 10, 11, 12, 13 и со вторым его выходом, к которому подключена база (затвор) транзистора второго согласующего каскада, эмиттер (исток) которого через резистор 14 соединен с участком делителя выходного напряжения, примыкающего к общей шине устройства. Второй вход ВДК разделен через резисторы 15 и 16, соединен с источником

18 эталонного напряжения и первым выходом

ВДК; к которому подключена база (затвор) транзистора первого согласующего каскада, коллектор (сток) которого через резистор соединен

Для пояснения работы устройства в динамике установим резисторы 9, 16, 10 и 13 в виде переменных сопротивлений, причем резисторы

9, 16 достаточной большой величины. Когда резисторы 9 и 16 исключены из схемы, а резисторы

10, 13 установлены в нулевое положение, то согласующие каскады работают как эмиттерные (истоковые) повторители напряжения, а все устройство в целом работает как компенсационный стабилизатор напряжения с ошибкой, определяемой глубиной главной отрицательной обратной связи, которая всегда ограничена устойчиувеличивать сопротивление резисторов 10, 13, при этом увеличивается глубина положительной обратной связи (ПОС) по каждому каналу, создаваемому каждым из резисторов 9, 16, 10, 13:совместно с ВДК и обоими согласующими каскадами, по мере увеличения общей глубины

ПОС уменьшается ошибка устройства, в частности пульсация выходного напряжения, а также уменьшение ошибки от других возмущений (юменение питающего напряжения, тока нагрузки, параметрических возмущений регулирующего органа и выходного каскада усилителя, включая их дрейф и нелинейность) .

На фиг. 2 дан вариант схемы, где регулирующий элемент выполнен на транзисторах другого типа проводимости.

Принцип работы устройства тот же, что и вышеприведенный.

Резисторы 23, 24 предназначены для включения устройства коммутационными средствами;

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, по цепи управления соединенный с выходом выходного

0 каскада блока управления, входной каскад которого выполнен по схеме дифференциального усилителя, входная цепь которого соединена с делителем выходного напряжения, между входами дифференциального усилителя и его противоположными выходами включены безинерционные каналы положительной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стабилюации, ои снабжен двумя дополнительными каналами положительной обратной связи, один из которых входом подключен к одному выходу дифференциального усилителя, одним выходом соединен, со входом выходного каскада и блока управления,а другим выходом с первым введенным резистором, включенным между одной шиной и одним иэ плеч делителя выходного напряжения, второй дополнительный канал входом соединен с другим выходом дифференциального усилителя, а выходом - со вторым введенным резистором, вклю5 866

"чениым между противоположным плечом делителя выходного напряжения и противоположной шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

549 6

1. Карпов В. И. Компенсационные стабили- заторы напряжения и тока, М., "Энергия", 1967, с. 33-34.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2456686/24-07, кл. G 05 F1/56,1977.