Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизаторам постоянного напряжения.

Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, согласующий элемент, усилитель обратной связи, токостабилизирзпощий двухполюсник l j.

Недостатком данного устройства является узкий диапазон стабилизации

Наиболее близким к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержапрй входную шину, соединенную с входом регулирующего элемента, выход которого соединен с выходной шиной и через вход датчика выходного напряжения - с общей питающей шиной, к которой подключен питающий вьшод источника опорного напряжения, а также транзисторный усилитель постоянного тока, выходом подключенньй к управляющему входу регулирующего элемента 23.

Недостатком указанного устройства является узкий диапазон стабилизации

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования при повышении надежности путем упрощения cxeNtt i и обеспечения автоматического возвра та после устранения перегрузки.

Поставленная цель достигается тем что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий вкпюченный в одну из силовых шин транзисторный регулирующий элемент и цепь обратной связи, состоящую из датчика выходно го напряжения, подключенного к вы- . ходным выводам, транзисторного усилителя постоянного тока, один из входов которого подключен к выходу датчика выходного напряжения, а выход - к управляющему входу регулирующего элемента, и источника опорного напряжегшя, выходом соединенного с другим входом транзисторного усилителя постоянного тока, одним пиTaronpiM входом соединенного с опорным выводом, а/другим питающим входом с общей силовой шиной, введены два нелинейных элемента с вольтамперной характеристикой, имеющей излом без участка с отрицательным сопротивлением, последовательная цепочка из диода и первого конденсатора, включенная между входными вьшодами, поле вой транзистор., исток и затвор которого подключены к выходу транзисторного усилителя постоянного тока и через первьй нелинейный элемент к управляющемувходу регулирующего элемента, а сток - к точке соединения диода и первого конденсатора указанной последовательной цепочки и через второй нелинейный элемент к первому питающему входу источника опорного Напряжения, который через второй введенный конденсатор соеди нен с общей силовой шиной, причем регулирующий элемент выполнен на двух транзисторах.разного типа проводимости, один из которых - согласующий эмиттером подключен к стоку полевого транзистора и через первьй введеннь1й резистор - к своей базе, являющейся управляющим входом регулирующего элемента, и коллектором через второй введенный резистор к базе второго транзистора - выходного коллектором соединенного с входным выводом, а через третий введенный резистор - к эмиттеру выходного транзистора соединенному с выходным выводом,.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.

4 .,

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1 на выходном транзисторе 2 р-п-р типа проводимости и согласуют,ем транзисторе 3 п-р-К типа проводимости, датчик 4 выходного напряжения, включенный между выходными выводами и выходом соединенный с эмиттером транзистора 5 усилителя постоянного тока, к базе которого подключен источник 6 опорного напряжения, один из питающих входов которого соединен с общей силовой шиной, а другой через конденсатор 7 - также с общей питающей шиной и через нелинейный элемент 8 с вольтамперной характеристикой, имеклдей излом без участка с отрицательньм сопротивлением, со стоком полевого транзйстора 9, с точкой соединения диода 10 и конденсатора 11 последовательной цепочки. Свободный электрод диода которой соединен с входным вьшодом, а свободная обкладка конденсатора с общей силовой шиной и с эмиттером согласующего транзистора 3, база которого через резистор 12 подключена к его Э1«1ттеру, а через нелинейный элемент 13 с вольтамперной характеристикой, имеющей излом без участка с отрицательным сопротивлением - к коллектору транзистора 5, а также к стоку и затвору полевого транзис тора 9, причем коллектор согласующего транзистора 3 через резистор 14 соединен с базой выходного транзисто ра 2, а через резистор t3 - с эмиттером выходного транзистора 2 и с выходным выводом. Стабилизатор работает следуюпрм образом. Нестабилизированное постоянное напряжение подключается между входны выводом и общей силовой шиной нулевого потенциала. Нагрузка подключает ся между выходным вьюадом и общей силовой шиной нулевого потенциала, фюд 10 и конденсатор 11 образуют цепь вольтдобавки. Нелинейный злемент 8, например бареттер при изменениях нестабилизированного вход ного напряжения источника 6 стабилизирует его,благодаря чему опорное напряжение, подводимое к базе транзистора 5, обладает высокой стабильностью. Транзистор 5 сравнивает опор ное напряжение с напряжением обратно связи, поступающим с датчика 4 выход ного напряжения, и усиливает напряж ние рассогласования. Нагрузкой тран354зистора 5 является полевой транзистор 9 с запирающим переходом. Ток излома рабочей характеристики нелинейного элемента 13 превышает максимальный рабочий ток базы транзистора 3, но меньше максимально допустимого тока базы транзистора 3. Нелинейный элемент 13 служит для ограничения тока базы транзистора 3 в режиме к.з., а резистор 12 заощщает транзистор 3 в случае обрыва (сгорания) нелинейного элемента 13. Коллекторной нагрузкой транзистора 3 является резистор 15, а резистор 14 ограничивает ток коллектора транзистора 3 Hj как следствие, ток через трарэистор 2 в режиме к.з. Регулирование вь&содного напряя ния про- изводится датчиком 4 выходного напряжения. Конденсатор 7 служит для сглаживания пульсащ1й напряжения, поступающего на вход источника б опорного напряжения. Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения позволяет расширить диапазон стабилизации более, чем в 2 раза при повышенной надежности схемы, так как по сравнению с известным стабипизатором проще и в нем обеспечивается автоматический возврат в рабочее состояние после устранения перегрузки.

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий включенньй в одну из силовых шин транзисторный регулирующий элемент и цепь обратной связи, состоящую из датчика выходного напряжения, подключенного к выходным выводам, транзисторного усилителя постоянного тока, один из входов которого подключен к выходу датчика выходного напряжения, а вы ход - к управляющему входу регулирующего элемента, и источника опорного напряжения, выходом соединенного с другим входом транзисторного усилителя постоянного тока, одним питающим входом соединенного с опорным выводом, а другим питаюпщм входом с общей силовой шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования при повышении надежности путем упрощения схемы и обеспечения автоматического , возврата после устранения перегрузки, в него введены два нелинейных элемента с вольтамперной характеристикой, имекицей излом без участка с отрицательным сопротивлением, последовательная цепочка из диода и первого конденсатора, включенная: между входными вьгоодами, полевой транзистор, исток и затвор которого подключены к выходу транзисторного усилителя постоянного тока и через первый нелинейный элемент - к управляющему входу регулирующего элемента, а сток - к точке соединения диода и первого конденсатора указанной последовательной цепочки и через второй нелинейный элемент - к первому питающему входу источника опорного напряжения, который через второй введенный конденсатор соединен с общей силовой шиной, причем регулирующий элемент вы1юлне« на двух транзисторах разного типа проводимости, один из которых - согласующий эмиттером подключен к стоку полевого транзистора и через первьй введенный резистор 1C к своей базе, являющейся управляю00 щим входом регулирующего элемента, и коллектором через второй введен- ньм резистор - к базе второго транСО зистора - выходного, коллектором ел соединенного с входным вьгоодом, а через третий введенный резистор к эмиттеру выходного транзистора, соединенному с выходным выводом.