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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника электропитания с улучшенными параметрами

Цель изобретения - повьш1ение бы- стродейств1ия во всем диэлаэоне выходных напряжений и упрощение схемы при сохранении высокой стабильности выходного тока.

На чертеже изображена функциональная схема стабилизатора постоянного напряжения и тока.

Стабилизатор содержит входной 1, выходной 2 и общий 3 выводы. Последо- нательный регулирующий Элемент 4 выходом подключен к выходному выводу 2 через датчик 5 тока нагрузки. Узел 6 обратной связи по току входом подключен к датчику 5 тока. Источник 7 . .,постоянного напряжения подключен одним полюсом к выходу регулирующего элемента 4, а другим полюсом - к входу делителя напряжения с плечами 8 и 9о Узел 10 обратной связи по напряжению входом подключен к выходному выводу 2 и выходу делителя напряжения. В делителе плечом 8 является резистор с регулируемым сопротивлением, а плечом 9 - стабилизатор тока с основными выводами П и 12, который выполнен, например, в простейшем случае на транзисторе 13 с резистором 14 в эмиттерной цепи и со стабилитроном 15 и диодом 16 в базовой цепи, .питающимися от источника 7 через резистор 17.

Выходы узлов 6 и 10 через элемент ИЛИ 18 соединены с управляющим входом регулирующего элемента Д.

Стабилизатор работает следующим образом.

В режиме стабилизации напряжения выходное напряжение стабилизатора (при достаточно большом петлевом уси-

О)

о

О5

;о а |

3

лении) определяется практически только падением напряжения на резисторе 8, к оторое линейно зависит, от тока делителя напряжения. Указанный ток яляется выходным током стабилизатора 9 тока, который (ток) легко может быть сделан независимым от величин1з1 напряжения, приложенного к основньпя выводам 11 и 12 стабилизатора 9 тока Поэтому изменение напряжения на датчик 5 тока вызванное изменением тока нагрузки, не будет влиять на стабильность выходного напряжения стабилизатора. Если принять во внимание что коэффициент передачи по перемен ному току делителя напряжения определяется отношением сопротивления резистора 8 к сумме зтого сопротивления и дифференциапьного сопротивления стабилизатора 9 .тока, которое всегда может быт сделано много большим максимального сопротивления резистора 8, то очевидно, что указанный коэффициент передачи делителя в предлагаемом стабилизаторе будет близок к единице при любом значении сопротивления резистора 8 и, соотвественно, при любом значении выходного напряжения стабилизатора.

Поэтому в предлагаемом стабилизаторе при любом значении выходного нпряжения глубина отрицательной обраной связи (ООС) практически не меняется и может быть выбрана максима но возможной. При этом соответствен не меняется и может быть выбрана максимально возможной частота единичного усиления в петле ООС и, сле

0

5

рой

0

5

30

чие от прототипа, где с увеличением выходного напряжения быстродействие стабилизатора уменьшается, а стабильность выходного тока в режиме стабилизации тока такая же высокая, как и в прототипе.

Реализация предлагаемого стабилизатора значительно проще прототипа, так как вместо двух групп вспомогательных источников питания с изолированными общими проводами и дополнительного операционного усилителя, необходимых в прототипе, в предлагаемом стабилизаторе достаточно только одной группы вспомогательных источников питания с общим проводом, соединенным с вькодйм регулирующего элемента, и относительно несложного дополнительного стабилизатора тока.

Кроме того, благодаря неизменности ООС здесь не требуется наклона 6 дБ/окт логарифмической амплитудно- частотной характеристики (ЛАЧХ) петлевого усиления в области верхних частот в широких пределах.

Поэтому в предлагаемом стабилизаторе может быть обеспечена более широкая полоса частот петлевого усиления (за счет организации такой ЛАЧХ этого усиления, у которой в области средних частот наклон превышает 6 дБ/окт), что, соответственно, позволяет расширить полосу частот, в котообеспечивается высокая стабильность выходного напряжения и низкое выходное сопротивление стабилизатора. Формула изобретения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника электропитания с улучшенными параметрами. Цель изобретения - повышение быстродействия во всем диапазоне выходных напряжений и одновременное упрощение схемы при сохранении высокой стабильности выходного тока. Устройство работает в двух режимах - стабилизации тока и напряжения. Выполнение одного из плеч делителя напряжения в виде стабилизатора тока позволяет не только повысить быстродействие устройства, но и отказаться от ряда лишних узлов (второй группы источников постоянного напряжения). 1 ил.

довательно, обеспечивается неизменное и максимально возможное быстродействие стабилизатора при любом зна- чении его выходного напряжения.

В режиме стабилизации тока ток делителя, зависящий от отношения напряжения на нагрузке к его максим,аль- ному значению, протекает.с выхода регулирующего элемента 4 через источник 7 и стабилизатор 9 тока, минуя датчик 5 тока. Благодаря этому в предлагаемом стабилизаторе обеспечивается высокая стабильность выходного тока не зависимо от величины тока, протекающего через делитель напряжения.

Таким образом, в предпагаемом стабилизаторе обеспечивается в режиме стабилизации напряжения максимально высокое быстродействие во всем диапазоне выходных напряжений в отли0

45

50

55

Стабилизатор постоянного напряжения и тока, содержащий последовательно соединенные регулирующий элемент и датчик тока нагрузки, включенные между входным и выходным выводами, узел обратной связи по току, входом соединенный с сигнальным выходом датчика тока, делитель напряжения, подключенный между общим выводом и выводом для подключения первого nojuo- са источника постоянного напряжения, и узел обратной связи по напряжению, вход которого подключен к выходу делителя напряжения и к выходному выво- ду, причем выходы обоих узлов обратной связи через элемент ИЛИ подключены к управляющему входу регулирующего элемента, отличающийся тем, что, с цепью повышения быстродействия во всем диапазоне выходных

напряжений и упрощения схемы при сохранении высокой стабильности выходного тока,- в качестве плеча делителя напряжения, соединенного с выводом для подключения первого полюса источ16

яч1606967

кика постоянного . напряжения,, использован стабилиэатор тока, а вывод для подключения второго полюса указанного источника соединен с выходом регулирующего элемента.