Стабилизатор постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК G05F1/56 

tfO 51 лл

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение коэффициента стабилизации выходного тока. Устройство представляет собой стабилизатор постоянного тока, выполненный по кольцевой схеме на двух узлах опорного напряжения и двух токозадающих узлах. Первый узел опорного напряжения выполнен на термокомпенсированном опорном стабилитроне 12 и включен в выходную цепь первого токозадающего узла, выполненного на резисторе 15 и транзисторах 5 - 11. Второй узел опорного напряжения выполнен на резисторе 13 и транзисторах 1, 2 и входом включен в выходную цепь второго токозадающего узла, выполненного на резисторе 14 и транзисторах 3 и 4. Входы первого и второго токозадающих узлов соединены с выходами соответственно второго и первого узлов опорных напряжений. Поставленная цель достигается путем фиксации напряжения на коллекторно-эмиттерных цепях транзисторов 1 и 2 с помощью последовательно соединенных базо-эмиттерных цепей транзисторов 7, 8 и 10. 4 ил.

-in

10

15

20

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано о вторичных источниках электропитаия радиоэлектронной аппаратура.

Целью изобретения является повыение коэффициента стабилизации выодного тока.

На чертеже представлена принципильная электрическая схема стабилизаора постоянного тока.

Стабилизатор постоянного тока соержит первый 1, второй 2, третий 3, етвертый , пятый 5, шестой 6, седьой 7 и восьмой 0 транзисторы, первую 9, вторую 10 и третью 11 группы з п транзисторов, опорный стабнли- |рон 12, перзый 13, второй 1 f и третий 15 эталонные резисторы, узел запуска, состоящий из развязывающего диода 1& и делителя питающего напряжения на резисторах 17 и 18. Причем коллектор транзистора 1 м эмиттер транзистора 2 соединены с выходной шиной через резистор 13. Эмиттер тран- 25 зистора 1 соединен с эмиттером транзистора 3 и с базой транзистора 7. База транзистора 1 соединена с коллектором транзистора 2. База транзистора 3 соединена с коллектором транзис- JQ тора 4. Коллектор транзистора 3 и эмиттер транзистора k соединены с отрицательной шиной питания через резистор k. База транзистора соединена с базами транзисторов Б и 6, с коллектором транзистора 5 и с катодом диода 16. Эмиттер транзистора 5 и коллектор транзистора 6 соединены с объединенными коллекторами транзисторов третьей группы 11нс катодом стабилитрона 12, анод которого соединен с отрицательной шиной питания. Эмиттер транзистора 6 соединен с объединенными коллекторами транзисторов 7 , и 8. Эмиттер транзистора 7 соединен ., с базой транзистора 8 и с объединенными базами транзисторов третьей группы 11. Эмиттер транзистора 8 соединен с объединенными эмиттерами транзисторов второй 10 и третьей 11 групп транзисторов. Объединенные базы и коллекторы первой группы 9 транзисторов соединены с базой транзистора 2 и с объединенными базами второй группы 10 транзисторов. Объединенные эмиттеры первой группы 9 транзисторов и объединенные коллекторы второй группы 10 транзисторов соединены с выходной шиной через резистор 15. Анод дио35

40

50

.,

0

5Q ., 04

да 16 соединен со средним выводом делителя питающиго напряжения на резисторах 17 и 18.

Стабилизатор постоянного тока работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения часть его снимается с резистора 18, через диод 16 подается на вход DMHT- терного Повторителя на транзисторах 3 и «. Выходной эмиттерный ток транзистора 3, проходя через базоэмиттерные цепи транзисторов 7,8,10,2 и 9, переводит все транзисторы в рабочий режим, коллекторные токи которых определяются параметрами элементов схемы. После включения стабилизатора узел запуска не влияет на работу стабилизатора. Выходной ток IMu стабилизатора определяется суммой токов I. и 1(Г через резисторы 13 и 15,

+ « ок определяется следующим выражением:

п т.е.

5 Q ., где

Lts I

4

(U

+1к«-1„.-Ь

(О

и

II

ли

6Э 4.5

W1,

5

0

.f )/Rit TOK, протекающий че- рез сопротивление

резистора И; эпряжение стабилитро- на 12;

разность напряжений база - эмиттер транзисторов Ц и 5; токи баз транзисторов 2,1 и 7 соответственно.

Ток I „ определяется по формуле I«-( ,««, ,а /R«. (2)

сопротивления резисторов 13 и 15; разность напряжений база - эмиттер транзисторов 2 и 9 соответственно.

С учетом уравнений (l) и (2) значение тока 1Ь1„ определяется следующим выражением:

где

is R

1

и R

15

ли

Si i.s

kMtt

(.+Ift.lc4.I|lh.(1 +

(3)

Дй.нЈУи. R,r

t

Для обеспечения минимального значения U 5,,.5 и Д U б, г транзисторы 1 - 6, 9 и 10 целесообразно изготввли- вать в интегральном исполнении. Плотность токов через все транзисторы должна быть одинакова, что достигается выбором сопротивлений резисторов 13 - 15 и выбором количества транэис 5 9

15

11 транэисторов в группах торов.

Изменение напряжения питания приводит к изменению выходного тока стабилизатора, что объясняется зависимостью токов баз и напряжений база - эмиттер транзисторов от напряжения коллектор - база. Величина изменения статического коэффициента передачи р транзистора в схеме с общим эмиттером при изменении напряжения коллектор - база на 1В составляет 0,02, а изменение напряжения база - эмиттер транзистора составляет минус . Выражение для определения погрешности выходного тока л $„к при изменении напряжения коллектор - база транзисторов Ь и 7 имеет вид

Л1 ад г,;: ( +в«о J2:tH

R- R R Ifк 1f

Фиксация напряжения на транзисторах 1 и 2 с помощью транзисторов 7 и 8 в несколько раз уменьшает погрешность выходного тока при изменении напряжения питания и, следовательно, повышает коэффициент стабилизации выходного тока по сравнению с известным стабилизатором постоянного тока.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного тока, со- держащий опорный стабилитрон, три эталонных резистора, восемь одиночных транзисторов, первую и вторую группы из п транзисторов, узел запуска, состоящий из развязывающего диоде и ре- эистивного делителя питающего напряжения, причем коллектор первого транзистора и эмиттер второго транзистора через первый эталонный резистор подключены к выходной шине, база первого транзистора соединена с коллектором второго транзистора, эмиттер первого транзистора соединен с эмиттером

1534ИО

10

третьего транзистора, база которого соединена с коллектором четвертого транзистора, коллектор трет то транзистора и эмиттер четвертого транзистора через второй эталонный резистор подключены к входной отрицательной шине питания, база четвертого транзистора соединена с базой и коллектором пятого транзистора, с базой шестого транзистора и с катодом развязывающего диода, анод которого соединен со средним выводом резистивного делителя питающего напряжения, эмиттер пятого

15 транзистора и коллектор шестого трам зистора подключены к катоду стабилитрона, анод которого соединен с отрицательной шиной питания, эмиттеры первой группы транзисторов и коллекто0 ры второй группы транзисторов через третий эталонный резистор подключены к выходной шине, коллекторы первой группы тоанзисторов соединены с базами второй группы транзисторов, базы

5 первой группы транзисторов соединены с базой второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации выходного тока, в него введена третья группа из п транзисторов, при этом коллекторы третьей группы транзисторов соединены с катодом стабилитрона, эмиттер шестого транзистора соединен с коллектором седьмого и восьмого транзисторов, база седьмого транзистора соединена с эмиттером первого ггранзистора, а эмиттер - с базой восьмого транзистора, эмиттер которого объединен с эмиттерами транзисторов второй и третьей групп транзисторов, коллекторы и базы транзисторов первой группы объединены между собой, примем первый, четвертый, пятый транзисторы, а также транзисторы второй группы имеют один тип проводимости, э второй, третий, шестой, седьмой, восьмой транзисторы, а также транэис-: торы первой и третьей групп имеют противоположный тип проводимости.

0

0

5