Регулятор напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F5/00 

Изобрете 1ие относится к электротехнике и может быт, использовано в устройствах электропитания, например, телефонных станций, где имеют место значительные изменения нагрузки .

Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий трансформатор, выпрямитель с фильтром, стабилитрон с резисторами, регулирующий транзистор, тиристор, реле с цепью управления, состоящей из двух транзисторов, резисторов и диодаС

Известный стабилизатор обладает низкой стабильностью выходного напряжения при значительных изменениях тока нагрузки (в пределах, например, -50 Л 1, Это объясняется тем, что в таком стабилизаторе отсутствует обратная связь по току нагруаки и, следовательно, выходное напряжение не регулируется в зависимости от изменения нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому является регулятор напряжения, содержащий регулирующий и управляющий транзисторл одинаковой проводимости эталонный резистор, делитель напряжения, состоящиГ из переменного и постоянного резисторов, и параллельно соединенные резистор и конденсатор, включенные между базой регулирующс1О транзистора и выходом 2,

Указанный регулятор не может обеспечить достаточной стабильности выходного напряжения при резких изменениях тока нагрузки, так как имеющиеся в его конструкции резисторы, в том числе и эталонный, включенный последовательно с нагрузкой, обладают большой температурной нелинейностью, возникающей при значительном токе, В сБязи с этим указанные резисторы будут изменять величину сопротивления, что приведет к изменению выходного напряжения. Кроме того, такой регулятор напряжения имеет низкую чувствительность при малой нагрузке, так как резистор, включенный между базой регулирующего транзистора и выходом, отрегулирОБа1 так, чтобы этот транзистор открывался полностью только при максимальной нагрузке.

Цель изобретения - повыиение чувствительности регулятора и стабильности выходного напряжения.

Указанная цель достигается тем, что регулятор напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к входу, а коллектор к выходу регулятора, управляющий транзистор, подключенный базой к входному делителю напряжения и переменный резистор, снабжен вторым управляющим транзистором, проводимость KOTOpoio совпадает с проводимостью регулир;,-юи1его транзистора ,

но противоположна проводимости первого управляющего транзистора, подключенного коллектором к базе второго управляющего транзистора, а Эмиттером к средней точке введенного потенциометра,включенного между коллектором регулирующего трэнзистора и коллектором второго управляющего транзистора, соединенным через переменный резистор с базой пер Бого управляющего транзистора, при этом база регулирующего транзистора соединена с эмиттером второго управляющего транзистора.

Благодаря наличию двух управляющих транзисторов различной проводимости, а также включению потенциометра и переменного резистора параллельно нагрузке повышается чувствительность регулятора и стабильность выходного напряжения, так как в цепи нагрузки отсутствуют элементы, изменяющие свои параметры под действием нагрузочного тока большой величины. Взаимное включение элементов обеспечивает прохождение по потенциометру и переменному резистору только управляющего тока, величина которого неизмеримо меньше нагрузочного тока. Вследствие этого потенциометр и резистор сохраняют постоянство свойх параметров.

На чертеже представлена схема регулятора напряжения.

Регулятор напряжения содержит управляющие Т и Тл транзисторы различной проводимости и регулирующий транзистор Т,, входной делитель напряжения R,| , потенциометр Rj и переменный резистор Rj устанавливающие режимы регулирования. База первого управляющего транзистора соединена со средней точкой входного делителя напряжения R , коллектор - с базой второго управляющего транзистора Т, а эмиттер - со средней точкой потенциометра RJ , включенного между коллектором регулирующего транзистора TT и коллектором второго управляющего транзистора 1 К точке соединения коллектора транзистора Tj и потенциометра R2 подключен компенсирующий переменный резистор ,83 , соединенный с базой транзистора т . Эмиттер регулирующего транзистора соединен с клеммой Минус входного делителя напряжения, база - с эмитт ром второго управляющего транзистор а коллектор - с выходной клеммой Минус регулятора, С целью обеепечения универсальности регулятора по нагрузке его конструкция позволяет к регул1ирующему транзистору Tj параллельно подключить аналогичные транзисторы (не показаны/.

Регулятор напряжения работает следующим образом.

На входные клеммы регулятора подается постоянное напряжение. С помощью входного делителя R напряжения устанавливается необходимый номинал напряжения. При этом управляющий ток, проходящий от общего Минуса через делитель К , базу и эмиттер первого управляющего транзистора Т, например прямой проводимости, и потенциометр Rj на нагрузку открывает транзистор Т , вследствие чего управляющий ток проходит также от общего Минуса через эмиттер и базу регулирующего транзистора Tj, например обратной проводимости, эмиттер и базу второго управляющего транзистора так же обратной проводимости на первый управляющий транзистор Т , и Далее через потенциометр R на нагрузку. В результате прохождения управляющего тока открываются транзисторы Т и Tj . благодаря чему через регулирующий транзистор Т, пойдет нагрузочный ток регулятора. Одновре менно через управляющие транзисторы Т и Т и потенциометр R проходит суммарный управляющий ток регулятора, который создает падение напряжения на потенциометре В-2 что предотвращает прохождение тока от входного делителя напряжения fl,, через переменный резистор э t ми

нуя транзистор Т. Устанавливают величину сопротивления переменного резистора R, обеспечивающую постоянство выходного напряжения при колебаниях входного напряжения.

При увеличении тока нагрузки уменьшается номинал напряжения, что приводит к возрастанию управляющего тока в цепи, и, следовательно, к увеличению падения напряжения на

0 потенциометре . При этом образующийся на R потенциал передается через переменный резистор РЗ на базу первого управляющего транзистора Т , увеличивая управляющий

5 ток, благодаря чему увеличивается проводимость регулирующего транзиси повышается напряжение

тора

на выходе регулятора. Причем токи.

потенциометр R2 / суммируются на выходе, что в большей степени способствует компенсации изменения напряжения. При уменьшении тока нагрузки процесс регулирования осуществляется противоположно описанному.

Положительная эффективность изобретения заключается в повышении чувствительности предлагаемого регулятора напряжения и стабильности выходного напряжения при значительных изменениях нагрузки при постоянном входном напряжении.

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯуСОДержащий регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к входу-, а коллектором к выходу регулятора, управляющий транзистору, подключенный базой к входному делителю напряжения, и переменный резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения и чувствительности регулятора, он снабжен вторым управляющим транзистором, проводимость которого совпадает с проводимостью регулирующего транзистора, но противоположна проводимости первого управляющего транзистора подключенного коллектором к базе второго управляющего транзистора-, а эмиттером к средней точке введенного потенциометра, включенного между коллектором регулирующего транзистора и коллектором второго управляющего транзистора,- соединенным через переменный резистор с базой первого управляющего транзистора, г1ри этом база регулируквде-го транзистора соединена с эмиттером второго управляющего (Л транзистора. ас 00