Стабилизатор постоянного напряжения (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК G05F1/618 

Изобретение относится к члс кгротс хш-пче и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение КПД устройства.

На фиг. 1 представлена электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения по первому варианту; на фиг. 2 - то же, по второму варианту.

Стабилизаторы напряжения содержат первый регулирующий транзистор 1 п-р-п- типа, первый токостабилизирующий двухполюсник 2, второй токостабилизирующий двухполюсник 3, резистор 4, второй регулирующий транзистор 5 р-п-р-типа, коммутирующий транзистор 6 р-п-р-типа по первому варианту и п-р-п-типа по второму варианту, усилитель 7 сигнала рассогласования, источник 8 опорного напряжения, делитель 9 выходного напряжения с выходом 10, выходной корректирующий конденсатор 11, входной 12 и выходной 13 выводы и общую шину 14.

По первому варианту (фиг. 1) коллектор транзистора 1 подключен к выводу 12, а эмиттер - к выводу 13, эмиттеру транзистора 6 и первому выводу резистора 4. Делитель 9 и конденсатор 11 включены между выво- дом 13 и общей щиной 14. Выход 10 делителя 9 подключен к инвертирующему входу усилителя 7, неинвертирующий вход которого подключен к источнику 8 опорного напряжения. Выход усилителя 7 подключен к базе транзистора 5 и второму выводу двухполюсника 3, первый вывод которого подключен к базе транзистора б и второму выводу резистора 4. Коллектор транзистора 5 подключен к общей тине 14, а эмиттер - к коллектору транзистора б, базе транзистора 1 и через первый двухполюсник 2 - к входному выводу 12. По второму варианту (фиг. 2) транзистор 6 п-р-п-типа подключен коллектором к выводу 13, эмиттером к эмиттеру транзистора 5, базой к выводу 13 через двухполюсник 3, а к выходу усилителя 7 через резистор 4.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

В установившемся режиме разность между выходным напряжением стабилизатора и напряжением на выходе усилителя 7 равна разности между напряжениями на переходах база-эмиттер соответственно первог О 1 и второго 5 транзисторов и составляет доли вольта. Следовательно, величина тока, протекающего через двухполюсник 3, является малой величиной. Транзистор 6 в установившемся режиме работает в инверсном режиме; его ток эмиттера мал и практически не влияет на ток эмиттера транзистора 5, который в этом случае определяется током базы транзистора 1 и током двухполюсника 2. При этом ток в нагрузке обеспечивается транзистором 1.

Во время переходного процесса, вызванного, например, уменьшением величины опорного напряжения, усилитель 7 на выходе формирует сигнал управления, приводящий к изменению полярности напряжения база- эмиттер и закрытию транзистора 1. Транзистор б переходит из инверсного режима работы в прямой. Ток базы, необходимый для открытия транзистора б, обеспечивается вторым двухполюсником 3. Ток транзистора 5 резко возрастает. Конденсатор 11 разряжается током, протекающим через транзисторы б и 5.

Как только напряжение конденсатора 11 достигнет нового заданного значения, усилитель 7 переводит транзистор б в инверсный режим работы, а транзистор 1 - в режим усиления. Таким образом осуществляется переход с большего уровня стабилизиррван- ного напряжения на меньший.

При скачкообразном увеличении сопротивления нагрузки (импульсном характере потребляемого тока) напряжение на выходе стабилизатора вначале возрастает, а затем быстро снижается до первоначального значения. Этот случай по характеру процессов, происходящих в стабилизаторе, аналогичен расс.мотренному случаю уменьшению величины опорного напряжения.

В предлагаемых вариантах стабилизатора постоянного напряжения благодаря тому, что ток базы, необходимый для управления проводимостью коммутирующего транзистора, протекает лишь во время переходного процесса, уменьшена .мощность рассеяния второго токостабилизирующего двухполюсника, что позволяет повысить КПД устройства.

Формула изобретения

1. Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий первый регулирующий транзистор п-р-п-типа, подключенный коллектором к входному, эмиттером - к выходному выводам, базой через первый токостабилизирующий двухполюсник - к коллектору, выходной корректирующий конденсатор, делитель выходного напряжения, второй регулирующий транзистор р-п-р-типа, кол- .лектор которого подключен к общей шине, эмиттер - к базе первого регулирующего транзистора, а база - к выходу усилителя сигнала рассогласования, инвертирующий вход которого подключен к выходу делителя выходного напряжения, а неинвертирующий вход - к источнику опорного напряжения, коммутирующий транзистор р-п-р-типа и второй токостабилизирующий двухполюсник, первый вывод которого подключен к базе коммутирующего транзистора р-п-р-типа, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введен резистор, первый вывод которого подключен к выходному выводу.

а второй вывод - к базе коммутирующего транзистора р-п-р-типа, эмиттер которого подключен к выходному выводу, а коллектор - к эмиттеру второго регулирующего транзистора, причем второй вывод второго токостабилизирующего двухполюсника подключен к выходу усилителя сигнала рассогласования.

2. Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий первый регулирующий транзистор п-р-п-типа, подключенный коллектором к входному, эмиттером - к выходному выводам, базой через первый токо- стабилизирующий двухполюсник - к коллектору, выходной корректирующий конденсатор, делитель выходного напряжения, второй регулирующий транзистор р-п-р-типа, коллектор которого подключен к общей щине эмиттер - к базе первого регулирующего

транзистора, а база - к выходу усилителя сигнала рассогласования, инвертирующий вход которого подключен к выходу делителя выходного напряжения, а неинвертирующий вход - к источнику опорного напряжения, коммутирующий транзистор п-р-п-типа и второй токостабилизирующий двухполюсник, причем коллектор коммутирующего транзистора п-р-п-типа подключен к выходному выводу, эмиттер - к базе первого регулирующего транзистора, а база - к первому выводу второго токостабилизирующего двухполюсника, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введен резистор, первый вывод которого подключен к выходу усилителя, а второй вывод - к базе коммутирующего транзистора п-р-п-типа, причем второй вывод второго токостабилизирующего двухполюсника подключен к выходному выводу.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания различной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение КПД устройства. В установившемся режиме ток нагрузки обеспечивается первым регулируюшим транзистором 1 и первым токостабилизируюш.им двухполюсником 2. Коммутирующий транзистор 6 - в инверсном режиме. Ток второго токостабилизирующего двухполюсника 3 мал. В переходном режиме транзистор 1 закрывается сигналом с усилителя 7 сигнала рассогласования, транзистор 6 - в прямом режиме работы. Ток второго регулирующего транзистора 5 возрастает. Конденсатор 11 разряжается, усилитель 7 переводит транзистор 6 в инверсный режим. Транзистор 1 открывается и осуществляется переход с большего уровня выходного напряжения на меньший. Во втором варианте устройства другое подключение двухполюсника 3 обеспечивает уменьшение мощности рассеяния на нем. 2 с. п. ф-лы, 2 ил. (С (Л to ;; со N со 00 Фиг.2