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

Изобретение относится к регуля,торам напряжения постоянного тока.

Известны стабилизаторы напряжени последовательного типа, содержащие регулирующий элемент, усилитель сигнала рассогласования, источник опорного напряжения, делитель выходного найряжения 1 и 2.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению яйляется стабилизатор постоянного напряжения, содержащий транзисторный регулирующий элемент, включенный между входным, и выходным выводами стабилизатора, первый и второй транзисторы усилителя сигнала рассогласоваййя с объединенными эмиттерами, и объединенными базами, третий и четвертый транзисторы усилителя сигнала рассогласования с объединенными баЗс1ми, причем коллектор и база в первом и третьем транзисторах объединены, а коллектор второго транзистора подключен к коллектору четвертого транзистора и соединен с управлягацим входом регулирующего элемента, делитель выходного напряжения, источник опорного напряжения, согласующий четырехполюсник, первый и второй выходные выводы Которого Соединены с эмиттерами четвертого и третьего транзисторов, а первый и второй входные выводы - соответственно с выходным выводом стабилизатора и первым выводом источника опорного напряжения, второй вывод которого подключен к выходу делителя выходного напряжения 2.

Недостатком указанных устройств является сравнительно низкий КПД, особенно при низких уровнях выходного напряжения из-за большого падения напряжения на регулирующем элементе, которое для устройства 2 составляет ЗУдб где Ujg напряжение эмиттер-база транзистора.

Цель изобретения - повьииение КПД стабилизатора путем уменьшения напряжения на регулирующем элементе.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения,, содержащий транзисторный регулирующий элемент, включенны между входным и выходным выводами стабилизатора, первый и второй транзисторы усилителя сигнала рассогласования с oбъeдинeнны 4и эмиттерами и объединенными базами, третий и четвертый транзисторы усилителя сигнала рассогласования с объединенными базами, причем коллектор и база в первом и третьем транзисторах объединены, а коллекторы второго и четвертого транзисторов соединены с управляющим входом регулирующего элемента, делитель выходного напряжения, источник опорного напряжения .согласующий четырехполюсник, первый

и второй выходные выводы которого соединены с эмиттерами четвертого и третьего транзисторов, а первый и второй входные выводы соединены соответственно с выходным выводом 5 стабилизатора и первым выводом источника опорного напряжения, второй вывод которого подключен к выходу делителя выходного напряжения, введены вспомогательный резистор, первый и второй дополнительные транзисторы, причем эмиттер первого дополнительного транзистора соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов усилителя и подключен к

5 входному выводу стабилизатора, база соединена с базами первого и второго транзисторов усилителя, коллектор подключен к базе третьего транзистора усилителя и к базе второго

0 дополнительного транзистора, коллек тор которого соединен с коллектором первого транзистора усилителя, а эмиттер через дополнительный резистор подключен к выходному выводу

5 стабилизатора.

На чертеже схематически изображен стабилизатор.

Стабилизатор содержит транзисторный регулирующий элемент 1, включенный между входным 2 и выходным 3 выводами стабилизатора. Первый 4 и второй 5 транзисторы усилителя сигнала рассогласования имеют объединен-, ные эмиттеры и базы, третий 6 и четвертый 7 транзисторы - объединенные базы, причем коллектор и база тран.зисторов 4 и 6 соединены друг с другом, а коллектор транзистора 5 подключен к коллектору транзистора 7

0 и соединен с управляющим входом регулирующего элемента 1.

Первый 8 и второй 9 выходные выводы согласующего четырехполюсника 10 соединены с эмиттерами транзисторов 7 и 6. Первый 11 и второй 12 входные выводы четырехполюсника 10 подключены к выходному выводу стабилизатора 3 и первому выводу источника опорного напряжения 13, второй

вывод которого связан с выходом дёлителя выходного напряжения 14. Эмиттеры транзисторов 4 и 5 подключены к эмиттегру первого дополнительного транзистора 15 и входу 2. База транзистора 15 соединена с базами

5 транзисторов 4 и 5, а коллектор подключен к базам транзисторов 6 и 7 и базе второго дополнительного транзистора 16. Эмиттер транзистора 16 соединен с выходом стабилизатора

0 3 через дополнительный резистор 17.

Статический режим транзисторов усилителя сигнала рассогласования задается следующим образом.

Транзисторы 16 и 7 выполняются с различными площадями эмиттеров

( Sj).При равенстве токов эмиттеро падение напряжения на прямосмеаденных эмиттерных переходах транзисто ров 16 и 7 различается на

,1697 где Эт - тёмпературньга пбтенциал. Следовательно, ток эмиттера Ij транзисторов 4,5,7, 16,15 и 6 определяется по формуле

1д лизд|в.|7

« Явеличина сопротивления

где

резистора 17. В качестве источника опорного напряжения 13 возможно использовани термокомпенсированных стабилитронов с дополнительным делителем напряжения или источника опорного напряжения на основе прямосмещенного эмиттер-базового перехода И-р- и транзистора.

Увеличение КПД в данном устройстве достигается за счет снижения минимально допустимого напряжения на регулирующем элементе(U р 9 ) г при котором сохраняется работоспособность схемы управления стабилизатора.

Из схемы стабилизатора следует,

что

Э«4,.,

гдеОдр и ( -J напряжение эмиттер база транзисторов 5

и 7 соответственно.

Данный стабилизатор напряжения имеет более высокий КПД. Так при выходном напряжении 0,7 В КПД предложенного стабилизатора на 14% выше, чем у известного.

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий транзисторный регулирующий элемент, включенный между входным и выходным выводами стабилизатора, первый и второй транзисторы усилителя сигнала рассогласования с объединенньву1И эмиттерами и объединенными базами, третий и четвертый транзисторы усилителя сигнала рассогласования с объединенньами базами, причем коллектор и база в первом и третьем транзисторах объединены, а коллекторы второго и четвертого транзисторов соединены с управляющим входом регулирукицего элемента, делитель выходного напряжения, источник опорного напряжения, согласующий четырехполюсн ск, первый и второй.выходные выводи которого соединены с эмиттерами четвертого и третьего транзисторов, а первый и второй входные выводы соединены соответственно с выходным выводом стабилизатора и Jтepвым выводом источника опорного напряжения, второй вывод которого подключен к выходу делителя выходного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем снижения напряжения на регулирующем.элементе, в него введены вспомогательный резистор, первый и второй дополнительные транзисторы, причем эмиттер первого дополнительного транзистора соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов усилителя и подключен к входному выводу стабилизатора, база соединена с базами первого и второго транзисторов усилителя, .коллектор подключен к О базе третьего транзистора усилителя и к базе второго дополнительного : :п транзистора, коллектор которого соединен с коллектором первого транзистора усилителя, а эмиттер через IO1 дополнительный резистор подключен эо к выходноьлу выводу JCтaбилизaтopa. э