Стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием Советский патент 1984 года по МПК G05F1/56 

О OQ 4i Изобретение относится к электротехнике, в частности к регуляторам напряжения постоянного тока. По основному авт. св. № 951263 известен стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, содержащий N регулирующих транзисторных узлов, включенных между соответствующими N входными выводами для подключения источников питания и .общим выходным выводам стабилизатор при этом первый регулирующий узел подключен к входному вьшоду для под ключения источника питания с наимен щим напряжением, а N-й регулирующий узел - к входному выводу с наиболь шим напряжением, N согласующих транзисторов, коллекторы которых подключены к управляющим входам соответст1 уюиц1х регулирующих узлов через ограничительные резисторы, а базы через соответствующие резистор смещения - к выходному выводу стабилизатора и к цепочке из N-1 Дио дов, последовательно включенных меж ду базой первого согласующего транзистора и точкой соединения базы N-ro согласующего транзистора с выходом узла обратной связи, вход которого подсоединен к выходным выводам стабилизатора, опорный элемен одним из выводов соединенный с обще шиной стабилизатора, а другим выводом -с эмиттерами согласующих транзисторов С11. Недостатком известного стабилизат ра являются большая зависимость пуль саций выходного напряжения от разбро са параметров элементов схемы из-за несогласованности уровней управляющих сигналов по постоянному току а также недостаточно высокая динамическая устойчивость из-за наличия только дискретного переключения регулирующих узлов. Цель изобретения - повышение ка чественных показателей стабилизатора путем снижения пульсаций выходного напряжения и повышения динамической устойчивости. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе эмиттеры согласую1цих транзисторов подключены к опорному элементу через введенные резистивные регулируемые элементы смещения, вьтолненные на N-1 потенциометрах, причем первые части потенциометров включены в цепи эмиттеров согласующих транзисторов, кроме первого, регулировочными выводами к опорному элементу, а вторые части потейциометров.соединены параллельно и включены в цепь эмиттера первого согласующего транзистора. На фиг. 1 представлена электрическая схема стабилизатора напряжения, где на фиг. 2 - то же, вариант исполнения где М 2. Стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием содержит транзисторные регулирующие узлы 1-4, включенные между соответствующими входными выводами для подключения источников питания Ug, )Ч вхз UftXi и общим выходным выводом стабилизатора, узел 5 обратной связи, входами соединенный с выходными клеммами стабилизатора, элемент 6, ограничительные резисторы 7-10, включенные между управляющими входами регулирующих узлов 1-4 и колл кторами Соответствующих согласующих транзисторов 11-14, базы которых через соответствующие резисторы смещения 15 - 18 подключены к выходному общему выводу стабилизатора, а также к цепочке из последовательно соединенных диодов 19-21, подключенной к выходу узла 5 обратной связи, резистивные регулируемые элементы смещения, потенциометры 22-24, .первые части которых включены в цепи эмиттеров согласующих транзисторов 12-14 регулирующих узлов 2.4 соответственно, регулировочные выводы подключены к опорному элементу 6, а вторые части соединены параллельно и включены в цепь эмиттера первого согласующего транзистора 11 первого регулирующего узла 1. Стабилизатор работает следукищм образом. На входных выводах стабилизатора имеется четыре () постоянных на- пряжения от одного общего источника первичного электроснабжения 6XJ к отличающие - ся друг от друга по возрастанию на величину дУ, которая выбирается из расчета равномерной загрузки всех регулирующих узлов в максимальном диапазоне изменений входных напряжений с целью обеспечения наименьшего падения напряжений на регулируюди Цау NMAKC -Uaxt щих узлах, т.е. 3.1 где Uftviij,- максимально возможное входное напряжение регулирующего узла, выбранное с учетом изменений йапряжения источника первичного электроснабжения при наибольшем его значении, ьх мин минимал но допустимое входное напряжение первого регулирующего узла, равное ивк1ии иьь1У МАЦс +Up9if y, где UabixMA« необходимое максимальное выходное напряжение на выходе стабилизатора, UuMxiMWH минимально допустимое падение напряжения на первом регулирующем узле (напряжение насьидения) . При максимальном напряжении источника первичного электроснабжения когда Uex на входе регулирующего узла 1 больше выходного напряжения Uftbo стабилизатора на величину напряжения насьпдения проходного транзистора регулирующего узла 1, последний пропускает ток и осуществляет регулирование (стабилизацию) при этом его первый согласующий транзистор 11 находится в режиме управления и пропускает ток, а согласующие транзисторы 12, 13 и 14 з перты отрицательными смещень ми на их базах, образованными падениями напряжения на диодах 19, 20 и 21. При уменьшении напряжения первичног источника, когда Uft станет таким, что проходной транзистор регулирующего узла 1 перейдет в зону насыщения,, появляется разностное управляющее напряжение на базе транзистора 12, переводящее его в режим управления, регулирующий узел 2 начинает пропускать ток и осуществлят стабилизацию выходного напряжения. Так как на обоих выходах диода 19 потенциалы при этом равны, ток он не проводит, весь ток через резист 15 поступает на базу согласующего транзистора 11, поддерживая регулирующий узел 1 в насыщении. При дальнейшем уменьшении входно первичного напряжения насыщается ре гyлиpyюIIU й узел 2 и функции регулирования (стабилизации) Ubdlx принимае на себя регулирующий узел 3 посредством согласующего транзистора 13 и так далее по аналогии с вышеописанным. Таким образом, при работе данног

стабилизатора в условиях изменяющихся пропорционально первичному источнику входных напряжений U. bgxj, f.}.

вестным схемам, обеспечиваюш ш заданное качество стабилизации, величину выходного напряжения п ток происходит перестройка структуры стабилизатора, т.е. его адаптация, с целью обеспечения высокого качества стабилизации Uщ,. при минимальном падении напряжения на регулирующих узлах. Так как правильность адаптации, т.е. переключение приоритетности регулирующих узлов при помощи их согласующих транзисторов, в значительной степени зависит от соответствующих разностных управляющих напряжений, равных в общем случае Up.i. Ueb(yyOt Unop , где Unop вь ходное напряжение узла обратной связи i. -го согласующего транзистора, и,(, - напряжение опорного элемента, прикладываемое к эмиттеру i-го согласующего транзистора, следует точно подстраивать разностные управляющие напряжения каждого согласующего транзистора. Качество стабилиза1:1ии и уровень пульсаций на выходе стабилизатора определяется стабильностью и точностью настройки для всех этапов адаптации. В предлагаемом стабилизаторе это осуществляется с помощью потенциометров 22, 23 и 24, при этом- обеспечивается наибольший коэффициент стабилизации и минимальные пульсации на выходе, определяемые правильной приоритетностью перею1ючения регулирующих узлов. Выбросов и провалов выходного напряжения (т.е. больших пульсаций) при переключении регулирующих узлов в этом случае не будет даже при быстрых изменениях дестабилизирующих факторов, например входных напряжений и тока нагрузки, в широких пределах, а значит, повышается динамическая устойчивость данного адаптируемого стабилизатора напряжения, последнее существенно при возможном разбросе параметров элементов, когда без соответствующей подстройки могут измениться разностные управляющие сигналы и правильность переключения регулирующих узлов, связанная с качеством стабилизации и устойчивостью работы в динамике. Регулирующие узлы, полярность транзисторов, узел запуска и узел обратной связи могут быть выполнены в данном стабилизаторе по любым изS11084нагрузки. Чем больше число N в данном адаптируемом стабилизаторе, тем вьше качество стабилизации, ниже значение пульсаций выходного напряжения и выше КПД. 6 Предлагаемый стабилизатор обеспечивает более высокую стабилизацию, путем снижения пульсаций выходного напряжения,и обладает лучшими динамическими характеристиками.

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С НЕПРЕРЫВНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ по авт. св. № 951263, отличающийс я тем, что, с целью повышения качественных показателей путем уменьшения пульсаций выходного напряжения и повышения динамической устойчивости, эмиттеры согласующих транзисторов подключены к опорному элементу через введенные резистивные регулируемые элементы смещения, выполненные на N-1 потенцисжетрах, причем первые части потенциометров включены в цепи эмиттеров согласующих транзисторов, кроме первого, регулировочными выводами к опорному элементу, а вторые части потенциометров соединены параллельно и вкпючеg ны в цепь эмиттера первого согласующего транзистора.

USxi-VtKli AU (и ш