Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/567 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение устойчивости стабилизатора путем предотвращения низкочастотной теплоэлектрической генерации.

На чертеже приведена схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор напряжения содержит регулирующий элемент 1, дифференциальный усилитель 2 сигнала рассогласования, делитель 3 выходного напряжения, узел 4 задания статического режима, включающий в себя четырех- . полюсный повторитель 5 тока, стабилитрон 6, первый 7, второй 8 и третий 9 транзисторы и первый 10, второй 11 и третий 12 резисторы, узел 13 теплово защиты, включающий в себя четвертый ,14 и пятьй 15 транзисторы и четверты 16 и пятый 17 резисторы, дополнительный транзистор 18 и дополнительный резистор 19, Силовой вход регулирующего элемента 1 соединен с входом 20 стабилизатора и общим выводом повторителя 5 тока, его управляющий вход подключен к первому выходу повторителя 5 тока, коллектору транзистора 15 и выходу дифференциального усилителя 2, а выход соединен с выходом 21 стабилизатора и через делитель 3 выходного напряжения связан с общей шиной 22 и эмиттером транзистора 9, объединенные база и коллектор соединены с эмиттером транзистора 8. Первый вход дифференциального усилителя 2, связанного с общей шиной, подключен к выходу делителя 3 выходного напряжения, его второй вход через резистор 11 - с базой транзистора 14 и через резистор 12 подключе к объединенным коллектору и базе транзистора 8 и к выводу задания статического режима дифференциального усилителя 2. База транзистора 7 соеди- . нена с вторым выходом повторителя 5 тока и через стабилитрон 6 связана с общей шиной 22 и эмиттером транзистора 15, его коллектор соединен с входом повторителя 5 тока, а эмиттер подключен к эмиттеру транзистора 14 и через резистор 10 - с базой транзистора 14, коллектор которого через резистор 16 подключен к базе транзистора 15, связанной через резистор 17с общей шиной 22, База тран

5

5

0

зистора 18 соединена с базой транзистора 15, его эмиттер через резистор 19 связан с общей шиной, а коллектор подключен к базе транзистора 14,

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом, I

При изменении напряжения на выходе

21 стабилизатора сигнал рассогласования через делитель 3 выходного напряжения поступает на первый вход диффренциального усилителя 2 сигнала рассогласования и, усилившись, воздействует на управляющий вход регулирующего элемента 1. При этом на его выходе появляется приращение тока, которое компенсирует первоначальное изменение выходного напряжения.

Рассмотрим работу узла 13 тепловой защиты в стабилизаторе. В качестве температурно-чувствительного элемента используется переход эмиттер - база транзистора 14. В диапазоне рабочих температур стабилизатора транзисторы 14,15 и 18 обесточены и не влияют на работу устройства. При достижении стабилиз атором предельной температуры транзистор 14 входит в активный режим, появляются токи в его эмиттерной и коллекторной цепях, и возникает падение напряжения на резисторе 17, появляются эмиттерные и коллекторные токи у транзисторов 15 и 18, при этом обесточивается регулирующий элемент 1 стабилизатора,

Введение дополнительных элементов 18 и 19 создает гистерезис в температурной характеристике узла 13 тепловой защиты. При возрастании температуры кристалла интегрального стабилизатора до предельного значения Tj транзистор 14, а далее и транзисторы 15 и 18 входят в активный режим. При этом появляется коллекторный ток транзистора 18, что приводит к дальнейшему возрастанию базового и коллекторного токов транзистора 14, а следовательно, и к дальнейшему увеличению коллекторного тока транзистора 18, Этот процесс развивается до тех пор, пока транзистор 14 не войдет в режим насьш1ения. Если теперь температура кристалла начинает уменьшаться, то узел тепловой защиты обес- 55 точивается при температуре Т , меньшей, чем температура включения узла

0

5

0

5

0

тепловой, защиты Т

диапазоне

18 и 19 удерживает

поскольку в цепь тепловую защиту

1

температур Т

во включенном состоянии. Сопротивления резисторов 10,16,17 и 19 и отношения площадей эмиттеров транзисторо 15 и 18 выбираются таким образом, чтобы величина температурного гисте- резиса -Т составляла . В этом случае удается предотвратить низкочастотную теплоэлектрическую генерацию стабилизатора, обусловленную периодическим включением - отклю чением цепи тепловой защиты при температурах кристалла, близких к предельным.

Введение дополнительных элементов 18 и 19 позволяет также повысить кру- тизну срабатьшания тепловой защиты, :что повышает точность ее установки по температуре.

Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе по сравнению с известным исключается возможность возникновения низкочастотной теплоэлектрическо генерации и повышается крутизна срабатывания тепловой защиты, что повышает устойчивость и точность уста- новки стабилизатора но температуре.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряже- ния, содержащий регулирующий элемент дифференциальный усилитель сигнала рассогласования, делитель выходного напряжения, узел задания статическог режима, состоящий из четЫрехполюс- ноге повторителя тока, стабилитрона, первого, второго и третьего транзисторов, первого, второго и третьего резисторов, узел тепловой защиты, состоящий из четвертого и пятого транзисторов и четвертого и пятого резисторов, причем силовой вход реРедактор Э.Слиган

Составитель В.Еснн Техред А.Кравчук

Заказ 7440/46 Тираж 862Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

гулирующего элемента соединен с входным выводом стабилизатора и общим выводом повторителя тока, управляющий вход - с первым выходом повтрителя тока, с коллектором пятого транзистора и с выходом усилителя, а выход - с выходным выводом стабилизатора, к общей шине подключен эмиттер третьего транзистора, объединенные база и коллектор которого соединены с эмиттером второго транзистора, первый вход усилителя подключен к выходу делителя выходного напряжения, второй вход через второй резистор - к базе четвертого транзистора и через третий резистор - к объединенным коллектору и базе второго транзистора и к выводу задания статического режима усилителя, база первого транзистора соединена с вторым выходом повторителя тока и через стабилитрон связана с общей шиной и эмиттером пятого транзистора, коллектор - с входом повторителя тока, а эмиттер - с эмиттером четвертого транзистора и через первый резистор с базой четвертого транзистора, коллектор которого через четвертьм резистор подключен к базе пятого транзистора, связанной через пятый резистор с общей шиной, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения устойчивости путем предотвращения низкочастотной теплоэлектрической генерации, в узел тепловой защиты введены дополнительные транзистор и резистор, причем база дополнительного транзистора соединена с базой пятого транзистора, эмиттер через дополнительный.резистор связан с общей шиной, а коллектор подключен к базе четвертого транзистора.

Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к электро - технике, в частности в качестве источника электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повьшение устойчивости путем Предотвращения низкочастотной теплоэлектри- ческой генерации. Введенные в узел 13 тепловой защиты дополнительные транзистор 18 и резистор 19 создают гистерезис в температурной характеристике узла 13. Поэтому узел тепловой защиты обесточивается при температуре, меньшей, чем температура включения этого узла. Величина температурного гистерезиса составляет 10-30°С. Это предотвращает низкочастотную теп- лоэлектрическую генерацию, обуслов- ленную периодическим включением - отключением узла 13 при температурах кристалла, близких к предельным. 1 ил. с (Л ю 00 САд tc со