Стабилизатор постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК G05F1/56 

оо со

4 Ю

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной апнаратурЫо

Целью изобретения является повышение стабильности выходного -foKa при изменении температуры среды и напряжения питания.

На чертеже представлена принци- пиальная электрическая схема стабилизатора постоянного тока.

Стабилизатор постоянного тока содержит регулирующий узел на первом

Iи втором 2 транзисторах противопо- ложного типа проводимости, эмиттеры которых соединены между собой через резисторный датчик 3 тока, коллектор транзистора 1 соединен с первой шиной 4 питания, а коллектор транзис- тора 2-е выходным выводом 5 для под ключения нагрузки, источник опорного напряжения, состоящий из первого источника напряжения смещения, выполненного на первом опорном элементе на- пряжения, состоящем из последовательно соединенных стабилитрона 6, тран- ; зисторов 7-9 в диодном включении и подключенном к шине 4, и на первом токозадающем .узле, состоящем из ре- гулирующего каскада на четвертом транзисторе 10 и образцовом резисторе

IIв цепи эмиттера транзистора 10 и включенном между второй шиной 12 питания и транзистором 9, и из второго источника напряжения смещения, выполненного на эталонном резисторе 13, включенном между базой транзистора 1

и шиной 4, и на источнике тока, состоящем из регулирующего каскада на третьем транзисторе 14 с резистором 15 в цепи его змиттера, выходом подключенного к базе транзистора 1, а входом - к второму опорному элементу напряжения на стабилитроне 16 и тран- зисторе 17 в диодном включении, подключенному одним выводом к шине 12, а другим выводом - к базе транзистора 10 и к выходу второго токозадающе- го узла, состоящего из регулирующего каскада на пятом транзисторе 18 с резистором 19 в цепи его эмиттера, входом подключенного параллельно первому элементу опорного напряжения, баяа транзистора 2 соединена с змиттером транзистора 18., Для увеличения выходных сопротивлений регулирующих каскадов на транзисторах 10, 14 и 18 каскады выполнены по каскадной .

схеме с использованием соответствен . но и дополнительных транзисторов 20, 21 и 22, включенных последовательно с транзисторами 10, 14 и 18 соответственно, а также с использованием элементов напряжения смещения на транзисторах 23 и 24 в диодном включении для транзисторов 20, 21 и 22 соответственно. Причем транзисторы 1, 9, 10, 14, 20, 21 и 23 взяты одного типа проводимости, а транзисторы 2, 7, 8, 18, 22 и 24 - противоположного типа проводимости.

Устройство работает следующим образом.

Во включенном сбстоянии схемы напряжения на базе транзистора 18 и соответственно на базе транзистора 2 и его эмиттере определяется падением напряжения на стабилитроне 6 и прямосмещенных диодах. Падение напряжения на стабилитроне 16 приложено к резистору 15, так как цепь стабилитрона 16 и диода 17 включена параллельно цепи из резистора 15 и перехода база - эмиттер транзистора 14, а падения напряжений на прямо- смещенных база-эмиттерных переходах однотипных транзисторов 17 и 14 одинаковы .

Ток, определяемый номиналом резистора 15, вызывает падение напряжения на резисторе 13 и определяет напряжение на эмиттере транзистора 1. Напряжение стабилизации стабилитрона 6 выбрано меньшим напряжения стабилизации стабилитрона 16 для того, чтобы с учетом номиналов резисторов 15 и 13 на эмиттере транзистора 2 установилосв напряжение выше змиттер- ного напряжения транзистора 1, создавая тем самым разность потенциалов, необходимую для формирования выходного тока схемы.

Каскадно включенные транзисторы 18 и 22 и их цепь смещения на диодах 7, 8, 9, 6 и 24 вместе с резистором 19 образуют источник тока, у которого при неизменном токе в цепи смещения с изменением напряжения питания выходной ток не меняется.

Аналогично работает и источник тока, построенный на транзисторах 10 и 20, резисторе 11, стабилитроне 16 и диодах 17 и 23.

Так как ток, формируемый одним источником тока, питает цепь смеще ния второго источника тока, то величина падения напряжения на стабилитронах 6 и 16 тоже не изменяется. Поэтому падение напряжения на резисторе 15 и базе транзистора 2 остается неизменным и соответственно остается неизменным падение напряжения на резисторе 3. Отсюда следует, что вы- ходной ток схемы не зависит от изменения питающего напряжения.

При изменении температуры изменяющееся падение напряжения на база- эмиттерных переходах транзисторов 1, 2 и 18 компенсируется изменением падения напряжения на диодах 7-9.

Аналогично изменение падения напряжения на переходе база - эмиттер транзистора 14 компенсируется диодновключен1а 1м транзистором 17, а температурное изменение падения напряжения на стабилитронах 6 и 16, носящее одинаковый, но противоположный характер по отношению к диодно- включенным транзисторам 17, 7, 8 и

выходными выводами, а источник опор ного напряжения состоит из первого источника напряжения смещения, выполненного на первом элементе опорного напряжения и первом токозадаю- щем , подключенных крайними выводами соответственно к первой и вт рой шинам питания, и из второго ис10 точника напряжения смещения, выполненного на эталлоном резисторе и ис точнике тока, который состоит из вт рого элемента , опорного напряжения, из второго токозадающего узла и из

15 регулирующего каскада, выполненного на третьем транзисторе с первым образцовым резистором в цепи эмиттера при этом вход регулирующего каскада подключен к второму элементу опор20 ного напряжения, выход - к первому выводу эталонного резистора и к базе первого транзистора регулирующего узла, который базой второго транзистора связан с первым элемен9( приводит к соответствующему измене- 25 том опорного йапряжения, о т л и выходными выводами, а источник опорного напряжения состоит из первого источника напряжения смещения, выполненного на первом элементе опорного напряжения и первом токозадаю- щем , подключенных крайними выводами соответственно к первой и второй шинам питания, и из второго ис0 точника напряжения смещения, выполненного на эталлоном резисторе и источнике тока, который состоит из второго элемента , опорного напряжения, из второго токозадающего узла и из

5 регулирующего каскада, выполненного на третьем транзисторе с первым образцовым резистором в цепи эмиттера, при этом вход регулирующего каскада подключен к второму элементу опор0 ного напряжения, выход - к первому выводу эталонного резистора и к базе первого транзистора регулирующего узла, который базой второго транзистора связан с первым элемен

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение стабильности выходного тока . при изменении температуры среды и напряжения питания. Устройство содержит первый генератор тока, выполненный на каскадно включенных тра нзисторах и стабилитр.онах в цепи задания опорного тока. Выход этого генератора тока подключен к второму генератору тока, причем ток, формируемый первым генератором тока, питает цепь смещения второго генератора тока, и наоборот. Выходная цепь устр-ва образова - на транзистором первого типа проводимости, коллектор которого подключен к выходной шине, база - к эмиттеру основного транзистора второго , генератора тока, эмиттер - к токозадаю щему резистору, к другому концу которого подключен эмиттер транзистора второго типа проводимости, коллектор которого подключен к общей шине, а база - к резистору, являющемуся нагрузкой третьего генератора тока, имеющего общую цепь смещения с первым генератором тока. 1 ил. I (Л

нию падения напряжения на резисторах 15 и 13 и базе транзистора 2. Это изменение компенсируется соответствующим выбором номиналов резисторов 15 и 13 так, что падение напряжения на резисторе 3 остается постоянным, обеспечивая постоянным при изменении температлзы и выходной ток устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным . имеет более высокую стабильность выходного тока при изменении температуры среды и питающего напряжения за счет более точной термокомпенсации напряжений и использования кольцевой .. схемь: питания опорных элементов напряжения на каскадно выполненных регулирующих каскадах.

Ф

я

ормула изобретени Стабилизатор постоянного тока, содержащий источник опорного напряжения, регулирующий узел и резистор- ный датчик тока, причем регулирующий узел выполнен на двух транзисторах разного типа проводимости, эмиттеры которых соединены между собой через датчик тока, коллекторы - с

чающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного тока при изменении температуры среды и напряжения питания, первый и второй

30 токозадающие узлы выполнены в виде регулирующих каскадов соответственно на четвертом и пятом транзисторах разного типа проводимости и втором . и третьем образцовых резисторах в

35 цег.и эмиттеров, при этом управляющий входы первого и второго токозадающего узлов подключены .соответственно к второму и первому элементам опорного напряжения, второй вывод эталон40 ного резистора подключен к первой щине питания, второй опорный элемент подключен к второй щине питания и выполнен на стабилитроне и транзисторе в диодном включении, первый опор-

45 ный элемент выполнен на стабилитроне и трех транзисторах в диодном вклю- чении базе второго транзистора регулирующего узла соединена с эмиттером транзистора второго токозадающего

50 узла, причем первый и пятый транзисторы выбраны одного типа проводимости, а второй, третий и четвертый транзисторы - другого типа проводимости .