Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/569 

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

Целью изобретения является повыше- ние КПД и надежности путем уменьшения тока потребления и упрощение схемы устройства.

На чертеже приведена схема стабилизатора постоянного напряжения. I

Стабилизатор напряжения содержит

регулирующий элемент 1, усилитель 2 сигнала рассогласования, функционально совмещенный с источником опорного напряжения, включаннций в себя первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6, пятый 7, тестой 8 и седьмой 9 транзисторы и первый 10, второй 11 и третий 12 резисторы, узел 13 задания статического режима, включающий в себя повторитель 14 тока, восьмой 15 девятый 16, десятый 17 и одиннадцатый 18 транзисторы и четвертый 19, пятый 20 и шестой 21 резисторы, узел 22 тепловой защиты, содержащий двенадцатый транзистор 23, причем силовой вход регулирукяцего элемента 1 соединен с общим выводом повторителя 14 тока и является входным вьтодом 24 стабилизатора, его выход подключен к объединенным коллектору и базе транзистора 4 и является выходным выводом 25 стабилизатора, а управляющий вход соединен с первым выходо повторителя 14 тока, коллектором транзистора 23 и зл иттером транзистора 9 и через резистор 12 связан с коллекторами транзисторов 6 и 8 и с базой транзистора 9. ..Эмиттер транзистора 4 соединен с объединенными базой и Коллектором транзистора 5, эмиттер которого через первый резистор 10 связан с коллектором транзистора 3 и базой транзистора 6, эмиттер которого подключен к базе транзистора 8 и через резистор 11 соединен с объединенными коллектором и базой транзистора 7. Эмиттер транзистора 16 через резистор 21 связан с эмиттерами транзисторов 7,8,23 и 15, коллектором транзистора 9 и общей шиной 26, а его база соединена с коллектором тран:зистора 15 и через резистор 19 подключена к базе транзистора 17, коллектор которого соединен с истоком транзистора 18. База транзистора 3 соединена с базами транзисторов 15 и 16, а его эмиттер

связан с общей шиной 26 и стоком тр анзистора 18., затвор которого подключен к входному выводу 24 стабилизатора, а исток через резистор 20 соединен с входом повторителя 14 тока. Эмиттер транзистора 17 соединен с коллектором транзистора 16 и базой транзистора 23, а его база связана с вторым выходом повторителя 14 тока.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При изменении выходного напряжения сигнал рассогласования через транзисторы в диодном включении 4 и 5 и резистор 10 поступает на базу транзистора 6 и далее, усилившись (транзисторы 6,8 и 9), воздействует на управляющий вход регулирующего элемента 1, при этом на его выходе появляется приращение тока, которое компенсирует первоначальное изменение выходного напряжения.

Статический режим стабилизатора задается путем рассогласования площадей эмиттеров транзисторов 15 и 16 (S j ), при этом уровни токов в цепи задания статического режима определяются следующим соотношением:

ва,«,е

-10 )

R

11

Узел тепловой защиты 22 стабилизатора функционирует следующим образом. При нормальной температуре кристалла (t 20-50 C) напряжение эмиттер - база транзистора 23 не превышает 0,4- 0,5 В,

9.2..В,5

Я1в -,61.

С возрастанием температуры уменьшается напряжение и U , взаимно компенсируя друг друга, возрастает напряжение Цц , а также сдвигается входная характеристика транзистора 23 в область меньших на- пряжений. Если температура кристалла ТЬтабилизатора близка к предельной (например, t 150 С), то транзистор 23 входит в активный режим, появляется ток в его коллекторной цепи, что приводит к обесточиванию jiery- лируннцего элемента 1 стабилизатора.

Запуск стабилизатора осуществляется на полевом транзисторе 18. В первый момент времени после подачи входного напряжения цепь задания статического режима обесточена (транзисторы 15,t6 и 17 и повторитель 14 тока), при этом напряжение затвор - исток транзистора 18 близко к нулю, и, сле

довательно, в цепях истока и стока этого транзистора появляется ток, которьш отражается повторителем 14 тока и переводит в активный режим транзисторы 15,16 и 17. Появление коллекторного тока I,,, приводит к

п. 1 I

знaчитeльнo fy падению напряжения на резисторе 20, при этом цепь запуска отключается.

Уменьшение тока потребления и упрощение схемы в стабилизаторе достигается путем рационального построения цепи задания статического режима, при котором минимизируется числ элементов в узле тепловой защиты.

I

Таким образом, предлагаемый стабилизатор имеет в 1,5-2 раза более низкий ток потребления и содержит на 3 транзистора, 5 резисторов и 1 стабилитрон меньше по сравнению с известным стабилизатором, при этом на 5-10% увеличивается КПД стабилизатора.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент усилитель сигнала рассогласования, функционально совмещенный с источником опорного напряжения, состоящий из первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого транзисторов и первого, второго и третьего резисторов, узел задания статического режима, состоящий из повторителя тока, восьмого, девятого десятого и одиннадцатого транзисторов и четвертого, пятого и шестого резисторов, узел тепловой защиты, состоящий из двенадцатого транзистора, причем силовой вход регулирующего элемента соединен с общим выводом повторителя тока и входным выРедактор Э.Слиган Заказ 7440/46

Составитель В.Есин

Техред А.Кравчук Корректор т.Колб

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

водом, силовой вывод подключен к объединенным коллектору и базе вто- рого транзистора и к выходному выводу, а управляющий вход соединен .с С первым выходом повторителя тока, с коллектором двенадцатого и с эмиттером седьмого транзисторов и через третий резистор соединен с коллекторами четвертого и шестого и с базой O седьмого транзисторов, эмиттер второго транзистора соединен с объеди- HeHHbnsffl базой и коллектором третьего транзистора, эмиттер которого через первый резистор соединен с коллекто- 5 ром первого транзистора и с базой четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к базе шестого тран- зистора и через второй резистор соединен с объединенными коллектором и 0 базой пятого тнанзистора, эмиттер девятого транзистора через шестой резистор соединен с эмиттерами пятого, шестого, восьмого и двенадцатого транзисторов, с коллектором седьмого 5 транзистора и с общей шиной, а база- с коллектором восьмого транзистора и через четвертый резистор подключена к базе десятого транзистора, коллектор г которого соединен с истоком одиннад- 0 цатого транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем уменьшения тока потребления и упрощения схемы, база первого транзистора соединена 5 с базами восьмого и девятого транзисторов, а эмиттер соединен с общей шиной и стоком одиннадцатого транзистора, затвор которого подключен к входному выводу, а исток через пя- 0 тый резистор соединен с входом повторителя тока, эмит.тер десятого транзистора соединен с коллектором девятого и с базой двенадцатого транзис- торов, а база соединена с вторым вы- 5 ходом повторителя тока.

Изобретение относится к электротехнике, в частности в качестве источника электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение КПД и надежности. Цель достигается рациональным построением цепи задания статического режима. Это позволяет свести к минимуму число элементов в узле 22 тепловой защиты. При предельной температуре кристалла стабилизатора транзистор 23 узла 22 тепловой защиты входит в активный режим. Появившийся ток в коллекторной цепи транзистора 23 обесточивает регулирующий элемент 1 стабилизато- ра. 1 ил. I Г ) (Л КхЭ 00 со со