Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/569 

4;;

00

со ел ел

со

Изобретение относится к электро-т технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение надежности стабилизатора путем уменьшения температурного дрейфа тока срабатывания защиты от перегрузки по выходному току и повышение |л крутизны срабатывания тепловой защиты.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения.

Стабилизатор постоянного напряже- jj ния содержит усилитель 1 сигнала рассогласования, схемотехнически совме- щенный с источником Опорного напря-. жения, регулирующий транзистор 2, i первый 3 и второй 4 транзисторы, 20 делитель 5 вхбдного напряжения, узел заданий Статического режима, включающий в себя третий транзистор 6, чет- вертый 7 и пятый 8 двухколлекторные транзисторы, стабилитрон 9, первый 25 10 и второй 11 резисторы, узел тепловой защиты, выполненный на шестом транзисторе 12, узел защиты от пере- грузок по выходному току и от насы1де- ния -регулирующего транзистора 2, 30

включающий в себя седьмой 13 и вось- мой 14 транзисторы, третий 15 и чет- вертый 16 резисторы, причем вход уси- лителя 1 соединен с выходом делителя 5, вход которого соединен с выходной шиной 17 и с коллектором транзистора 2, выход усилителя 1 подключен к базе транзистора 3 и к коллектору транзистора 12, эмиттеры которых соединены с обш;ей шиной, с катодом стабилитрона 9 и с общими выводами усилителя 1 и делителя 5. Коллектор транзистора 3 соединен с базой транзистора 4 и с первым коллектором транзистора 8, второй коллектор которсиго соединен с эмиттером,транзистора 4 и с базой транзистора 2, база транзистора 8 подключена к объединенньп базе и первому коллектору транзистора 7 и к коллектору транзистора 6, база которого соединена с вторым коллекто- 50 ром транзистора 7 и с катодом- стабилитрона 9, эмиттеры транзисторов 7 и 8 соединены с эмиттером регулирующего транзистора 2 и с входной шиной 18, эмиттер транзистора 6 соединен 55 с первым выводом первого резистора 10, база транзистора 12 соединена с первым выводом второго резистора 11,

35

40

45

л

j 0 5 0

0 5

5

0

5

эмиттер транзистора 13 соединен с первым выводом третьего резистора 15, а база транзистора 13 подключена к первому вьшоду четвертого резистора 16, первый коллектор транзистора 19 соединен с выходной шиной Г/, база - с базой регулирующего транзистора 2, ,а эмиттер подключен к входной шине 18, второй коллектор транзистора 19 соединен с коллектором транзистора 14 и эмиттером транзистора 13 и через третий резистор 15 подключен к общей шине, база транзистора 12 соединена с коллектором транзистора 13, второй вывод второго резистора 11 подключен к базе транзистора 13, база транзистора 14 подключена к точке соединения вторых выводов первого 10 и-четвертого 16 резисторов, а его эмиттер соединен с эмиттером транзистора 6. При этом транзисторы 2,4,7, В и 14 имеют проводимость р-п-р-ти- - па, а остальные п-р-п типа.

В стабилизаторе напряжения схемотехнически совмещены узел тепловой защиты и узел защиты по выходному току. Датчиком тока нагрузки и насьш1е- ния регулирующего транзистора является функционально-интегрированньй элемент - транзистор 19, имеющий специальную технологию активных областей.

Стабилизатор работает следующим образом.

При изменении напряжения сигнал рассогласования через делитель 5 наг- ряжёния поступает на вход усилителя 1 сигнала рассогласования и затем через транзисторы 3 и 4 воздействует на базу регулирующего транзистора 2. При этом на выходе транзистора 2 появляется приращение тока, которое компенсирует первоначальное изменение выходного напряжения. При превышении температурой кристалла определенного уровня транзистор 14 открываетсяj его коллекторный ток резко увеличивает потенциал на резисторе 15, транзистор 12 открывается и запирает транзистор 3, а следовательно, и регулирующий . транзистор 2.

Повышение крутизны срабатывания цепи тепловой згщиты устройства достигается за счет наличия усилителя тока на транзисторе 12.

Ток срабатывания узла защи;ты определяется следующим выражением:

из

,..,,)(R,,-R,p,

где п

1,()

.

Rl9-l Э

. .- „ .

Rto +

+

,,

ли

56 12, ,Э

отношение площадей первого и второго коллекторов транзистора 19; отношение площадей эмиттеров регулирующего транзистора 2 и транзистора 19;

разность напряжений эмиттер - база транзисторов 12 и 13;

crcf

PFig

падения напряжений на стабилитроне 9 и эмит39559.

статт1ческого режима, состоящий нз третьего транзистора, нз четвертого и пятого двухколлекторных транзисторов, стабилитрона, первого и второго резисторов, узел теплоной защиты, выполненный на шестом транзисторе, узел защиты от перегрузок по выходному току и от насыщения регулирующего

1Q транзистора, выполненный на седьмом и восьмом транзисторах, третьем и четвертом резисторах, вход усилителя сигнала рассогласования соединен с выходом делителя выходноfg го напряжения, вход которого соединен с- ,выходной шиной и с коллектором регулирующего транзистора, выход усилителя сигнала рассогласования подключен к базе первого транзистора и

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в источниках вторичногй электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повьшение надежности путем уменьшения температурного дрейфа тока срабатьшания цепи защиты от перегрузки по выходному току и повышения крутизны срабатывания цепи тепловой защиты. Устр-во содержит усилитель сигнала рассогласования, схемотехнически совмещенный с источником опорного напряжения, регулирующий элемент, выполненный на р-п-р-транэи- сторе, первый и второй согласующие транзисторы, делитель выходного напряжения, узел задания статического режима, цепь тепловой защиты от перегрузки по выходному току и от насьпце-. ния регулирующего элемента. Цель достигается путем повьш ения крутизны срабатывания цепи тепловой защиты и при правильном выборе параметров низким температурным дрейфом тока срабатывания цепи защиты от перегрузки по выходному току. Целесообразно изготовление устройства по полупро- водниковой интегральной технологии, что позволяет минимизировать его габариты и массу. 1 ил. Ф (Л

терных переходах транзис- 2о коллектору шестого транзистора.

(

торов 6 и 13;

i.e К

N5

16

- сопротивления резисторов

10,11,15 и 16. . Величины U56,,,,, «Uetq-U gg- -Uje.a имеют положительный темпера- . турный дрейф. Однако, выбирая значение множителя (,y)/(К, можно добиться нулевого температурного дрейфа слагаемого, стоящего в квадратных скобках выражения.

В нормальном режиме,работы стаби- .лизатора (транзистор 2 не насыщен) ток второго коллектора транзистора 19 пропорционален выходному току стабилизатора. При насыщении транзистора. 2 первый коллектор транзистора 19 становится эквивалентным эмиттером по отношению к второму коллектору, что приводит к резкому возрастанию тока второго коллектора и полному выключению стаб1тизатора.

Таким образом, Данный стабилизатор постоянного напряжения обладает повьш1енной по сравнению с Прототипом крутизной срабатывания цепи тепловой защиты и низким температурным дрейфом тока срабатывания цепи защиты от перегрузки по выходному току.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряже- . ния, содержащий усилитель сигнала рассогласования, схемотехнически совмещенный с источником опорного напряжения, регулирующий транзистор, первый и второй транзисторы, делитель выходного напряжения, узел задания

30

35

эмиттеры которых соединены с общей шиной, с анодом стабилитрона и с о щими выводами усилителя сигнала ра согласования и делителя выходного 25 напряжения, коллектор первого тран зистора соединен с базой второго транзистора и с первым коллектором пятого транзистора, второй коллект которого соединен с эмиттером втор го транзистора и с базой регулирую го транзистора, база пятого двух- коллекторного транзистора подключе к объединенным базе и первому Колл тору четвертого двухколлекторного транзистора и к коллектору третьег транзистора, база которого соедине с вторым коллектором четвертого тр зистора и с катодом стабилитрона, эмиттеры четвертого и пятого двухколлекторных транзисторов соединен с эмиттером регулирующего транзист

и с входной шиной, эмиттер третьег транзистора соединен с первым вьшо первого резистора, база щестого тр зистора соединена с первым выводом второго резистора, эмиттер седьмог транзистора соединен с первым выво третьего резистора, а база подключ

|к первому выводу четвертого резист ра, при этом регулирующий транзист а также второй, четвертый, пятый и восьмой транзисторы имеют проводимость р-п-р-типа, а третий, шестой и седьмой транзисторы имеют провод мость, п-р-п-типа, отличаю- щ и.и с я тем, что, с целью повыш ния надежности путем уменьшения те пературного дрейфа тока срабатыван защиты от перегрузки по выходному

40

45

50

55

0

5

эмиттеры которых соединены с общей шиной, с анодом стабилитрона и с общими выводами усилителя сигнала рассогласования и делителя выходного 5 напряжения, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора и с первым коллектором пятого транзистора, второй коллектор которого соединен с эмиттером второго транзистора и с базой регулирующе- го транзистора, база пятого двух- коллекторного транзистора подключена к объединенным базе и первому Коллектору четвертого двухколлекторного транзистора и к коллектору третьего транзистора, база которого соединена с вторым коллектором четвертого транзистора и с катодом стабилитрона, эмиттеры четвертого и пятого двухколлекторных транзисторов соединены с эмиттером регулирующего транзистора

и с входной шиной, эмиттер третьего транзистора соединен с первым вьшодом первого резистора, база щестого транзистора соединена с первым выводом второго резистора, эмиттер седьмого транзистора соединен с первым выводом третьего резистора, а база подключена

|к первому выводу четвертого резистора, при этом регулирующий транзистор, а также второй, четвертый, пятый и восьмой транзисторы имеют проводимость р-п-р-типа, а третий, шестой и седьмой транзисторы имеют проводимость, п-р-п-типа, отличаю- щ и.и с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения температурного дрейфа тока срабатывания защиты от перегрузки по выходному

0

5

5

току и повышения крутиз1гы срабатывания тепловой защиты, в него введен девятый двухколлекторный транзистор р-п-р-типа, первый коллектор которог соединен с выходной шиной, - с базой регулирующего транзистора, эмиттер - с входной шиной, второй коллектор с коллектором восьмого транзистора и с эмиттером седьмого транзистора, второй вывод третьего

18 О

Составитель В„Есин Редактор С,Пекарь Техред А.Кравчук

резистора подключен к общей шине, . база шестого транзистора соединена с коллектором седьмого транзистора, второй вывод второго резистора подключен к базе седьмого транзистора, база восьмого транзистора подключена к точке соединения вторых выводов первого и четвертого резисторов, а эмиттер - к эмиттеру .третьего транзистора.

Корректор Л.Пилипенко