Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к стабилизированным источникам электропитания. Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, управляющий транзистор, делитель выходного напряжения, транзистор усилителя обратной связи, источник опорного напряжении 1 . Наиболее близким по текнической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, вклю ченный между входным и выходным выводами, управляющий вход которого соединен с коллектором управляющего, эммттером согласующего транзисторов и первым выводом резистора термокомпенсации, второй вывод которого связан с базой согласующего и коллектором усилительного транзистора цепи обратной связи, управляющий еход усилитель ного ,тора связан с делителем выходного напряжения, коллектор согла сующего транзистора соединен с первым выводом токоограничительного резистора, второй вывод которого евязан с одним из выходных выводов стабилизатора, эмиттер управляющего транзистора связан с входным выводом, а база - с одним из выходных выводов, источник опорного напряжения 2 . Недостатком известных стабилизаторов является низкая температурная стабильность выходного напряжения, превышающего по абсолютной величине 2 м В/°С. Цель изобретения - повышение температурной стабильности выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения база усилительного транзистора соединена с выходным выводом, эмиттер через дополнительный резистор соединен с средним выводом делителя выходного напряжения, а его коллектор

3nJu

и база согласующего транзисторов че063 .ОИОД CIi6C;G-iiг Г С-р;. ibiBOflOf-i

резистора теомоконпенсэци/, второй зь1нод гокоограп11читель -юго оезисторз соеди «;н с выходным выводом, а перян й аь.зод с неинвертирую1П |Н входом цополнительно введенио о у.::-и1ителя, мыйео гирую1ций вход которого через ;cTO4Hi.;K опорного ;-:Oiрлжеии - соеди-е:- с выходным выводом, э до|;о/ нительного уснл1-ггеля соединен с базой управлйющего TijansicToaja.

На -iepTesKe предст ав/шма схема отаО:,ni-iooTопа лоотоянгЮго иапря пения

С ; гюопизатор постоянного «апряжв

ния оодержит регупируюи ий элеиент 1 . управляющий вход которого соединен с кoллeк Oю i управляющего траизиотора 2 и 1 ером согласующего транзистора 3 , поолеДОпательно ооединеннью pesi-icTOp ч гермо.омпенсачии и диод 5 смещения, подк;./::ченные параллельмо эмиттерно ia: o3.:;My переходу транзистора 3. гор h усилителя сиг|-1ала расоогла /;: коллектор которого подклюед;- и;.л:;а с вь ходнь)м зыаодом / стабилийатора , пег) 8 ;; второй 9 резисторы аепиту;:): 10 выход -ю о iaпpя i{eния, -i.-K;KiL vio obiivio , к аогорой через MOiiCir::- : ельнь|й резистор 11 подключен эмиттер трангнстора б, ,дс Полн1Ггельный усилитель 1., выход которспо соединен с ийзо;- оензисгора 2, :-1-;;:- -1Б ртирую щий вход подключен к коллечтооу трэнзистора 3 и через окоограни - изатель-hibiH резистор 13 соединен с вь; содным выводом 7 стлбилизатора7 а лшер- ируюи ий вход усилителя 12 через источ . омор;ного напряжения также Г)ОД ключей If BbixonHOMv оыводу. Силовой вход регулирующего элемента 1 соединен с входнь: выводом 15 стаб1;лиза тора; с которым связан эмитгео упрзЕлй ощего транзистора 2, резчстоо 9 подключен к общей шине 16,

Устройство работает следующим образом ,

Выходное чапрякение Up,,.,,.,, стзбилиззтооа поддерживается; постоя1чнь1м за счет действия ociHoeHoro ко ггуга обг)атной сзязи (делитегь 10 енходиого нэпояжения, транзистор S усилителя сигнала рассогласования, согласующий транзистор 3. регулиружщий элемент 1) и определяется следу10и1им пр -ближенным

R .К, сопротивления резисторов 8 и 9;

Lo напряжение на резисторе 8 Зна-гительную роль в овботе стабилизатора играет также дополнительный онтур обратной связи. 5г;л;0--1а10щий дополнительный усилитель 12, управляю-и1ий транзистор 2, транзистор 3, резистор 13- В-Бедение этого контура обеспечивает стабилизацию тока в резисторе 13 и следовательно5 коллекторного и э.ь иттерного токов транзистора

3 f и, Uo R4-i Р глубокой о5рат1ной связи тоМ -ость поддержания на неизменном уровне тока /КФО. будет весьма высокой,

Эо

где Uj, - напряжение источника 14,

Механизм температурной компенсации выходного напряжения - стабилизаторе состоит в следук1а ей.

При допущении

спра51пературнэя нестабильность выходного напряжений данного стабилизатора (uUg|(/uT) в 10-20 раз меньше температурной нестабильности известных стабилизаторов. Выходное напряжение стабилизатора может изменяться в широких пределах. Минимальное напряжение реализуется п сопротивлении R 0 и составляет 1,1-1,2 В. Минимальное напряжение стабилизатора можно свести до значения 0,7-0,8 В, если в качестве эле мента 5 использовать параллельное со единение двух-трех диодов. Максималь ное выходное напряжение стабилизатор можетдостигать больших величин (до сотен вольт) при сравнительно низковольтных транзисторах стабилизатора. Это обусловлено, тем, что ко всем транзисторам схемы прикладывается раз напряжений Ug,«-Ugyy, а не их абсолютные значения. Очевидно, что при выполнении неравенства ву. выx U-vB wax 5) Выходное напряжение стабилизатора мо жет в десятки раз превышать напряжение пробоя U)g-jy,Q транзисторов схемы. В этом состоит дополнительное пре имущество предлагаемого стабилизатор перед известным устройством. Таким образом, в данном стабилиза торе постоянного напряжения удается в 10-20 раз повысить температурную стабильность выходного напряжения, а также расширить его функциональные возможности по сравнению с известным стабилизатором. Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения , содержащий регулирующий элемент включенный между входным и выходным kS« выводами, управляющий вход которого соединен с коллектором управляющего, эмиттером согласующего транзисторов и первым выводом резистора термокомпенсации, второй вывод которого связан с базой согласуюи его и коллектором усилительного транзисторов цепи обратной С9ЯЗИ, управляющий вход усилительного транзистора связан с делителем выходного напряжения, коллектор согласующего транзистора соединен с первым выводом токоограничительно-о резистора, второй вывод которого связан. с одним из выходных выводов стабилизатора, эмиттер управляющего транзистора связан с входным выводом, а база - с одним из выходных выводов, и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности выходного напряжения, база усилительного транзистора соединена с выходным выводом, эмиттер через дополнительный резистор соединен со средним выводом делителя выходного напряжения, а его коллектор и база согласующего транзисторов через диод смещения - с вторым выводом резистора термокомпенсации, второй вывод токоограничительного резистора соединен с выходным выводом, а первый вывод - с неинвертирующим входом дополнительно введенного усилителя, инвертирующий вход которого через источник опорного напряжения соединен с выходным выводом, а выход дополнительного усилителя соединен с базой управляющего транзистора . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 395823, кл. G 05 F 1/56, 1973. 2.Патент США № , кл. G 05 F 1/56, 1970.