Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/56 

Изобретение, относится к электротехнике, в частности к регуляторам напряжения постоянного тока. Известны стабилизаторы постоянного напряжения сопержалдае регупирукшрсй элемент, усилитель сигнала рассогласования, делитель опорного напряжения, источник опорного напря жения, запитанный от дополнительного источника напряжения Cl3 . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, .включенный последовательно в одну из силовых шин, управляющий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя сигнала рассогласования, инвертирующий вход которого подключен к выходной пгане, а неинвертирукяций вход - к среднему вьшоду делителя напряжения, крайние вьгеоды которого подключены к опорному элементу, один из вьшодов которого соединен с общей шиной, а другой - связан с дополнительным источником напряжения, и токозадающий узел опорного элемента Г2. Недостатками известного стабилиза тора являются невысокая стабильность выходного напряжения, вызванная нестабильностью тока опорного элемента, и низкий КПД из-за значительного напряжения дополнительного источника Цель изобретения - повышение стабильности выходного напряжения и КПД Поставленная достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем регулирующий элемент, включенный последовательно в одну из силовых шин, управляющий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого подключен к выходной щиие, а неинвертирзпощий вход - к среднему вьтоду делителя напряжения, крайние вьшоды которого подключены к опорному элементу, один из вьтонов которого соединен с общей шиной, а другой связан с дополнительным источником напряжения, и токоЗаяающий узел опорного элемента,последний выполнен на вспомогатель,ном дифференциальном усилителе и токозадающем резисторе, а дополнительный источник напряжения - двухпо лярным, причем выход вспомогательного дифференциального усилителя объ31 .2 единен с инвертирующим входом и через токозадакиций резистор подключен к выходной шине неинвертирующйй вход - к общей шине, а выводы питания - к крайним полюсам двухполярного источника напряжения, средний вывод которого соединен с другим выводом опорного элемента. При этом опорный элемент может быть выполнен на последовательно соединенных стабилитроне и резИЬторе, а токозадающий резистор - переменным. На чертеже приведена электрическая принципиальная схема стабилизатора напряжения. Входная шина 1 подсоединена к первому выводу регулирующего элемента 2, второй вывод которого подсоединен к выходной шине 3 стабилизатора, Управлянмций вход регулирующего элемента 2 подсоединен к выходу дифференциального усилителя 4 напряжения рассогласования, неинвертирующий вход которого подключен к выходу делителя 5 напряжения, а инвч тирующий вход подсоединен к вых1одиой щине 3. Первьй вывод делителя 5 напряжения подключен к общей шине стабилизатора напряжения, второй вывод подсоединен к общей точке двухполярного источника напряжения вспомогательного дифференциального усилителя 6 напряжения, инвертирующий вход которого подсоединен к его выходу, неинвертирующий вход - к общей шине стабилизатора. Общая точка двухполярного источника напряжения подсоединена к первому выводу опорного элемента, состоящего из резистора 7 и стабилитрона 8, другой, вывод которого подсоединен к общей шиие. Быход дифференциального усилителя через токозадающий резистор 9 подключен к выходной шине 3. .. ; . . Резистор 9 вьшолнен перемц,нным и движок его конструктивно, т.е. механически, связгш с движком потенциометра 5 так, что при уменьщении коэффициента передачи делителя 5 напряжения синхронно уменьшается сопротивление резистора 9. Усилитель 6 и резистор 9 образуют токозадающий узел опорного элемента. Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом. При подаче напряжения на входную шину 1 стабилизатора входной ток i протекает по цепи: регулирующий элемент 2, резистор 9, отрицательный выходусилителя 6, отрицательный вывод питания усилителя 6, отри цательный источник напряжения Е2, разветвляясь на две составлякмцие. Первая составляющая тока протекает через резистор 7 и стабилитрон 8 на общую шину, а вторая составляющая тока - через делитель 5 напряжения на общую шину, Ди41ференциальный усилитель 4 сравнивает вькодное напряжение дели теля (опорное) 5 с выходньм напряжением стабилизатора и управляет регулирующим Элементом 2. Если в результате некоторого воздействия, например увеличения входного напряжения, з вньшения ток нагрузки, напряжение на вькоде стабилизатора увеличивается, то увеличивается напряжение рассогласования опорным и выходным напряжения ми. ;. . : Это напряжение рассогласования усиливается усилит.елем 4 и поступает для управления регулирующим элементом 2. Под действием управляющего напряжения падение напряжения на регулирующем злементе 2 увеличив ется, а, следовательно, напряжение на выкоде стабилизатора уменьшается I Усилитель 6 и резистор 2 образую Управляемый напряжением стабилизатор тока опорного злемента. Причем 314 в качестве управляющего напряжения используется вькодное напряжение стабилизатора. Величина тока опорного злемента практически определяется сопротивлением резистора 9 и значением выходного напряжения. Напряжение опорного злемента определяется суммой паденийнапряжений на стабилитроне 8 и резисторе 7. Максимальный уровень напряжения опорного злемента определяется максимальным напряжением усилителя 6 напряжения. Минимальный уровень напряжения опорного злемента звена зависит от козффициента передачи делителя 5 напряжения и может быть пределе равным нулю. В предлагаемом устройстве повышен коэффициент стабш1изации, а также уменьшен температурный коэффициент напряжения при изменении выходного напряжения за счет неизменности величины тока, протекающего через стабилитрон 8. Это достигается синхронным изменением сопротивления резистора 9 в зависимости от положения движка потенциометра 5. Повышение КПД стабилизатора достигнуто за счет снижения значения напряжения дополнительного источника питания усилителя 6 н опорного злемента по сравнению с известным устройством.

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНШ, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в .одну из силовых шин, управлякщий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого подключен к выходной шине, а неинвертирующий вход - к среднему вьшоду делителя напряжения, крайние выводы которого поключены к опорному элементу, один из вьшодов которого соединен.с общей шиной, а другой связан с дополнительным источником напряжения, токозадаю1ций узел опорного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности вькодного напряжения и КПД, токозадающий узел вьшолнен на вспсадогательном дифференциальном усилителе и тркозадакидеь резисторе, а дрполнителыилй источник напряжения- двухполярным, прячем выход вспомогательного дифференциального усилителя объединен с w tsepтирующим входом и через токоJaдaюп9 й резистор подключен к выходной йине, неинвертирующий вход - к общей шине, а выводы - к крайним полюсам двухполярного источника напряжения, средний вывод которого соединен с другим вьшодом опорного элемента.