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

Изобретение относится к электротехнике, в частности к регуляторам напряжения постоянного тока. Известен стабилизатор постоянного напрязйения, содержащий регулирующий транзистор, трехкаскадный блок управ ления, делитель выходного напряжения и опорный стабилитрон ГП . Недостатком данного устройства являются низкие коэффициенты стаби™ лизации по возмущающим воздействиям Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий , транзистор, вклю ченный последовательно между вход ным и выходным выводами, блок управления, состоящий из входного, согласующего и выходного каскадов, выход которого подключен к базе регулирующего транзистора, а вход к делителю выходного напряжения и опорному стабилитрону, цепь единичной положительной обратной связи, включенную между промежуточным выходом управления и его входом, причем выходной каскад блока управления выполнен на транзисторе по схе ме е общим эмиттером и с резистором в цепи эмиттера, а согласующий каска выполнен на транзисторе по схеме эмиттерного повторителя 2 . Недостатком известного .устройства является невысокое качество выходног напряжения при изменении уровня его уставки. Целью изобретения является повьше ние качества выходного напряжения при изменении уровня его уставки. Поставленная цель достигается тем что в стабилизаторе постоянного напр жения, содержащем регулирующий транзистор, включенный последовательно между входным и выходным выводами, блок управления, состоящий из входн го согласующего и выходного каскадов, выход которого соединен с базой регулйруннцего транзистора, а вход с делителем выходного напряжения и стабилитроном, цепь единичной положительной обратной связи,включенную между промежуточным выходом блока упр ления и его входом,причем выходной каскад блока управления выполнен на транзисторе по схеме с йбщим эмиттё ром и с резистором в цепи эмиттера, а согласущий каскад выполнен на тран зисторе по схеме эмиттерного повтори 40 теля, стабилитрон включен последова-. тельно в плечо делителя выходного напряжения, примыкающее к выходному выводу, со стороны входа блока управления, входной каскад выполнен на транзисторе по схеме с общим эмиттером и. с резистором в цепи эмиттера, а цепь положительной обратной связи включ-ана между одним из двух выходов согласующего каскада и входом блока управления. Причем в одном варианте цепь единичной положительной обратной связи образована соединением коллектора транзистора согласующего каскада со средней точкой разделенного сопротивления плеча делителя выходного напряжения со стабилитроном, а в другом варианте цепь единичной положительной обратной связи образована резистором, включенным между эмиттерами транзисторов согласующего и входного каскадов блока управления. Для снижения уровня шумов стабилитрон может быть зашунтирован как самостоятельно, так и вместе с сопротивлением плеча делителя выходного напряжения. Кроме того, между эмиттером транзистора выходного каскада блока управления и его входом включена цепь обратной связи на конденсаторе и резисторе. На фиг.1-3 даны принципиальные электрические схемы стабилизаторов с различными вариантами включения цепи положительной обратной связи и шунтирующего конденсатора. Стабилизатор постоянного напряжения (фиг. 1) содержит регулирухнций транзистор 1, включенньй последовательно в силовзпо шину эмиттером к входному, а коллектором-к выходному выводам, блок управления, состоящий из вьпсодного каскада, выполненного на транзисторе 2 по схеме с .общим эмиттером и резистором 3 в цепи эмиттера, из согласующего каскада на транзисторе 4 по схеме эмиттерного повторителя, из входного каскада на транзисторе 5 с резистором 6 в цепи коллектора и резистором 7 в цепи эмиттера, делитель выходного напряжения на резисторах 8 - 10, стабилитрон II, Причем вьЬсод блока управления (кол- . лектор транзистора 2J соединен с базой регулирукицего транзистора 1, стабилитрон 11 включен последовательно в плечо делителя выходного напряжения, состоящее из резисторов 8 и 9,

со стороны входа блока управления (базы транзистора 5) .Положительная обратная , связь образуется цепью коллектора транзистора 4, которая через резистор 8 делителя подключена к выходному выводу. На выходе стабилизатора (фиг.1 и 3) установлены резонансные контуры на основе конденсаторов 12 и 13 различной емкости с учетом их монтажных соединений. Для включения стабилизатора используется резистор 14, через который подается импульс включения регулирующего транзистора. Транзисторы блока управления могут быть как биполярными, так и полевыми В стабилизаторе (фиг.2) положительная обратная связь создается резисто ром 15, включенным между эмиттерами транзисторов 4 и 5 согласующего и входного каскадов. В этом случае кол лектор транзистора 4 подключается к выходному выводу. Для уменьшения уро ня шумов стабилитрон 11 зашунтирован конденсатором 16. Кроме того, в стабилизаторе имеется цепь обратной связи, включенная между эмиттером транзистора 2 и.базой транзистора 5 и выполненная на. последовательно соединенных конденсаторе 17 и резисторе 18. В стабилизаторе (фиг.З) конденсатор 16 шунтирует все плечо делителя выходного напряжения со стабилитроном. Для выключения стабилизатора используется резистор 19, через которы подается запирающий импульс на транзистор 2 выходного каскада. Стабилизатор работает следукнцим образом. После включения стабилизатора на его выходе устанавливается номинальн значение напряжения. При изменении

питающего напряжения или тока нагрузки изменяется и выходное напряжение стабилизатора. Однако благодаря наличию положительной обратной связи, осуществляемой цепью коллектора транзистора 4 (фиг.1) или с помощью ре-, зистора 15 (фиг.2 и 3), зто.отклонение может быть сбедено до уровня напряжения помех стабилизатора. При этом следует отметить, что этот низкий уровень отклонения выходного напряжения остается неизменным и при изменении уставки выходного напряжения стабилизаторов, в которых положительная обратная связь образована резистором 15. При определенных значениях резистора 15 (или резистора 8/ в стабилизаторе возможна и перекомпенсация. Для подавления шумов стабилитрона, делителя напряжения и транзистора входного каскада используется конденсатор 16. Если стабилизатор предназначен для работы при изменении уставки выходного напряжения, то входной каскад целесообразно выполнить на полевом транзисторе. При перегрузке, в частности при коротком замыкании в нагрузке, стабилизатор закрывается. Для его повторного включения после устранения перегрузки необходимо на управляющий вход регулирующего транзистора 1 подать импульс включения, Например, коротковременным подключением резистора 14 к общей шине, Таким образом, предлагаемое устройство имеет более высокое качество выходного напряжения при изменении его уставки, а также меньший уровень шумов и защиту от перегрузки по сравнению с известным стабилизатором.

.

+

1.СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий транзистор, Бключенньй последовательно между входным и выходным выводами, блок управления, состоящий из входного согласующего и выходного каскадов, выход которого подключен к базе регулирующего транзистора, a вход - к делителю выходного напряжения и стабилитрону, цепь единичной положительной обратной связи, включенную между промежуточным выходом блока управления и его входом, причем выходной каскад блока управления выполнен на транзисторе по схеме с общим эмиттером и с резистором в цепи эмиттера, a согласующий каскад выполнен на транзисторе по схеме эмиттерного повторителя, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества выходного напряжения при изменении уровня его уставки, стабилитрон включен последовательно в плечо делителя выходного напряжения, примыкающее к выходному выводу, со стороны входа . блока управления, входной каскад выполнен на транзисторе по схеме с общим эмиттером и с резистором в цепи эмиттера, a цепь единичной положительной обратной связи включена между одним из двух выходов согласующего каскада и входом блока управления, 2.Стабилизатор по п. 1, о т л и чающийся тем, что цепь единичной положительной обратной связи образована соединением коллектора транзистора согласующего каскада со средне й точкой разделенного сопротивления плеча делителя выходного напряжения со стабилитроном. 3.Стабилизатор по п.1, отличающийся тем, что цепь единичной положительной обратной связи образована резистором, включенным между эмиттерами согласукидего и вкоцного каскадов блока управления, 4,Стабилизатор по п.З, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня шумов, стабилитрон Од зашунтирован конденсатором, a между эмиттером транзистора выходного касоо када блока управления и его входом liti включена цепь обратной связи на конденсаторе и резисторе, 5,Стабилизатор,по. п,3, о т л ичающийся тем, что, с целью уменьшения уровня щумов, плезр делителя выходного напряжения со стабилитроном зашунтировано конденсатором.

-CDCZh

«SI