Стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК G05F1/569 

1 Изобретение относится к электро-. технике, а именно к устройствам электропитания радиоэлектронной аппаратуры на основе стабилизаторов. Известен стгбилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный регулирующий элемент, усилитель обратной связи, нагрузкой которой служит токостабилизирующий двухполюсник, источник смещения которого - диод с балластным резистором подключен параллельно входным зажимам стабилизатора Cl }. Недостатком этого стабилизатора напряжения является то, что такое включение цепи смещения ухудшает КПД стабилизатора. При этом нестабильность напряжения на диоде - источнике смещения токостабилизирующего двухполюсника совпадает по фазе с изменением напряжения питающей сети, в результате чего ухудшается стабиль ность выходного напряжения стабилиза тора. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный регулирующий элемент, выполненный на проходном и согласующем транзисторах токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, коллектор которого под.ключен к базе согласующего транзисто ра и выходу усилителя обратной связи цепь смещения, подключенную параллельно проходному транзистору, включающую последовательно соединенные первый резистор и диод, точка соединения которых подключена к базе тран зистора двухполюсника, а эмиттер через второй резистор подключен к коллектору походного транзистора C2J. Недостатком известного стабилизатора является низкая стабильность, так как изменение напряжения питающей сети приводит вследствие конечности-динамического сопротивления диода - источника смещения к совпадающему по фазе измененша напряжения на. нем, в результате чего изменяется ток коллектора транзистора токостаби лизирующего двухполюсника, что приво дит к ухудщению стабильности выходно го напряжения стабилизатора. Кроме того, отсутствует защита от короткого замыкания и перегрузок на внгходе Цель изобретения - повыщение стабильности выходного напряжения стаби 182 лизатора и обеспечение защиты от короткого замыкания и перегрузок. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательньш регулирующий элемент, выполненный на проходном и согласующем транзисторах, токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, коллектор которого подключен к базе согласующего транзистора и выходу усилителя обратной связи, цепь смещения, подключенную параллельно проходному транзистору, включающую в себя последовательно соединенные первьш резистор и диод, точка соединения которых подключена к базе транзистора токостабилизирующего двухполюсника, а эмиттер через второй резистор подключен к колле.чтору проходного транзистора, введен дополнительный диод, включенный в цепь смещения анодом к катоду основного диода и коллектору согласующего транзистора, а катодом к коллектору проходного транзистора. Кроме того, в него введен оптрон, светоизлучателем которого является дополнительньй диод, а фотоприемник включен между эмиттером транзистора токостабилизирующего двухполюсника и общей щиной. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, состоящий из проходного 2 и согласующего 3 транзисторов, токостабилизирующего двухполюсника 4 на транзисторе 5, коллектор которого подключен к базе согласующего транзистора 3. Цепь 6 смещения токостабилнзирующего двухполюсника 4 содержит диоды 7 и 8 и резистор 9 и подключена параллельно проходному транзистору 2. Коллектор согласующего транзистора 3 подключен к точке соединения последовательно включенных диодов 7 и 8, а к базе согласующего транзистора 3 регулирующего элемента 1 усилитель 10 обратной связи, между эмиттером транзистора 5 и общей точкой установлен фотоприемник 11 оптрона, светоизлучателем которого является светодиод 7 i При изменении напряжения на проходном транзисторе 2 вследствие колебаний входного напряжения ток в цепи 6 смещения возрастает. Напряжение 3п смещения поступает на базу транзис- тора 5 с диодов 7 и 8, при этом ток через диод 7 зависит как от падения напряжения на проходном транзисторе 2 , так и от тока коллектора транзистора 3, которьй изменяется в противофазе с изменением входного напря жения. Так как динамическое сопротив ление диодов 7 и 8 незначительно по сравнению с величиной сопротивления резистора 9, задающего ток в цепи смещения, то можно считать, что изменение тока в цепи смещения пропорционально входному напряжению стабилизатора. В то же время ток коллекто ра транзистора 3 изменяется нелинейно , и его изменения могут значительно превосходить изменения тока цепи 6, определяемые падением напряжения на транзисторе 2. Исходя из этого целесообразно, чтобы дифференциальное сопротивление диода 7 бьто больше, чем дифференциальное сопротивление диода 8-. Улучшения коэффициента стабилизации по напряжению К можно добиться 84 за счет стабильности источн,.1ка смещения токостабилизирующего двухполюсника. Для компенсации нестабильности выходного напряжения характеристика I f /И/ т.вухполюсника должна быть падающей. В предлагаемом устройстве Напряжение источника смещения определяется двумя токами, проходящими через диоды 7 и 8. Суммирование этих токов и дает падающую характеристику, необходимую для улучшения стабильности выходного напряжения при изменении входного. При перегрузке или коротком замыкании на выходе стабилизатора резко возрастает ток коллектора согласующего транзистора 3, в результате чего энергии светоизлухателя 7 становится достаточной для включения фотоприемника 11, который запирает регулирующий транзистор 2. Применение изобретения позволяет на 40-60% повысить стабильность выходного напряжения стабилизатора при колебаниях напряжения питающей сети.

1. СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержавши последовдтельный регулирующий элемент, выполненный на проходном и согласующем транзисторах, токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, коллектор которого подключен к базе согласующего транзистора и выходу усилителя обратной связи, цепь смещения, подключенную параллельно проходному транзистору, включающую в себя последовательно соединенные первь 1й резистор и диод, точка соединения которых подключена к базе транзистора токостабилизирующего двухполюсника, в эмиттер через второй резистор подключен к коллектору проходного транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности, в него введен дополнительный диод, включенный в цепь смещения анодом к катоду основного диода и коллектору согласующего транзистора, а катодом - к коллектору проходного транзистора. 2, Стабилизатор по п.1, о т л и чающийся тем, что, с целью защиты от короткого замыкания и пере- 3 грузок, в него введен оптрон, свето(П излучателем которого является дополнительный диод, а фотоприемник включен между эмиттером транзистора токостабилизирующего двухполюсника и об- z щей шиной. 0 О9 О9 00 о