Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1993 года по МПК H02M3/315 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к транзисторным преобразо- вателям напряжения, и может быть использовано в источниках вторичного электропитания (ИВЭ).

Целью изобретения является расширение области его применения путем улучшения условий включения.

На чертеже изображена схема ППН, содержащая линейный стабилизатор, собранный на транзисторах VT1-VT4, из которых VT1 - регулирующий, VT2 - первый транзистор, VT3 и VT4 - соответственно второй и третий транзисторы, образующие схему сравнения -дифференциальный усилитель. Кроме того схема ППН содержит пороговое устройство на транзисторах VT5 и VT6, из которых VT5 - источник опорного напряжения, a VT6 - пятый транзистор (усилитель) и устройство запуска на транзисторе VT7 (четвертый транзистор). Схема содержит первые входной и выходной выводы, а также вторые входной и выходной выводы (общий провод).

00

о ю ел

ь

оо

Эмиттер регулирующего транзистора VT1 присоединен к первому входному выводу, коллектор связан с первым выходным выводом, а база соединена через первый транзистор VT2 со вторым входным и выход- ным выводами. При этом проводимости транзисторов VT1 и VT2 совпадают.

Второй VT3 и третий VT4 транзисторы дифференциального усилителя имеют про-, водимость, противоположную проводимости регулирующего транзистора VT1. Эмиттеры транзисторов VT3 и VT4 через первый резистор R1 соединены со вторым входным выводом, а через второй резистор R2 - с коллектором регулирующего транзистора VT1, соединенным со вторым выходным выводом через конденсатор С1. База второго транзистора VT3 подключена к среднему выводу выходного резистивного делителя R3-R4, а коллектор - к первому входному выводу. База третьего транзистора VT4 подключена к среднему выводу резистивного делителя напряжения R5-R6, включенного между вторым входным выводом и первым выводом источника опорного напряжения на транзисторе VT5, который этим выводом через третий резистор R7 соединен с первым выходным выводом. Коллектор третьег.о транзистора VT4 подсоединен к базе первого транзистора VT2 и через четвертый резистор R8 - к первому входному выводу. База пятого транзистора VT6 подключена к второму выводу источника опорного напряжения VT5, эмиттер - к второму входному выводу, а коллектор - к базе четвертого транзистора VT7, подключенной через пятый резистор R9 к первому входному выводу. Коллектор четвертого транзистора VT7 присоединен к базе регулирующего транзистора VT1, а эмиттер - ко второму входному выводу.

В рассматриваемом примере связь коллектора регулирующего транзистора VT1 с первым выходным выводом выполнена через АГ с выпрямителем и фильтром, а источник опорного напряжения выполнен на обратно смещенном базоэмиттерном переходе маломощного транзистора VT5.

Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения питания (Еп) на вход линейного стабилизатора через пятый резистор R9 протекает ток смещения в базу четвертого транзистора VT7 устройства запуска. Этот ток открывает транзистор VT7 и обеспечивает протекание базового тока регулирующего транзистора VT1, Транзистор VT1 полностью открывается и обеспечивает подачу полного напряжения литания на АГ. При этом схема сравнения не работает, так как на эмиттеры второго и

третьего транзисторов VT3 и VT4 подается положительный потенциал из-за протекания тока через первый и второй резисторы R1, R2. На ее входы управления напряжение

также не подается из-за отсутствия выходного напряжения АГ. Закрыто и пороговое устройство VT5 и VT6, так как на его вход не поступает напряжение с выхода АГ через третий резистор R7. После запуска АГ на0 пряжение на его входе начинает расти и через третий резистор R7 оно подается на вход порогового устройства, т.е. на последовательно включенные переходы эмиттер-база транзистора VT5 (источник опорного

5 напряжения) и база-эмиттер пятого транзистора VT6. На эмиттере транзистора VT5 появляется опорный сигнал, равный сумме падений напряжений на этих переходах. Этот опорный сигнал через резистор R6 ре0 зистивного делителя (R5-R6) подается на один из входов схемы сравнения (VT4) и, так как уровень опорного сигнала выбран большим, чем напряжение смещения на первом резисторе R1, то на выходе схемы сравне5 ния появляется ток, который усиливается первым транзистором VT2 и поддерживает открытым регулирующий транзистор (VT1) линейного стабилизатора напряжения. Одновременно открывшийся пятый транзи0 стор VT6 шунтирует переход база-эмиттер четвертого транзистора VT7 (устройство запуска), ток через него перестает течь и устройство запуска VT7 отключается от базы регулирующего транзистора VT1. Базовый

5 ток регулирующего транзистора VT1 обеспечивается схемой сравнения (VT3-VT4) и усиливается первым транзистором VT2, При этом регулирующий транзистор VT1 будет полностью открыт до тех пор, пока нэпряже0 ние на выходе АН не станет равным заданному. Тогда через резистора R3, R4 выходного резистивного делителя на второй вход схемы сравнения (VT3) будет поступать напряжение равное опорному и схема

5 сравнения начнет вырабатывать сигнал управления, который будет изменять сопротивление регулирующего транзистора VT1, поддерживая постоянным напряжение на выходе АГ, Высокочастотный сигнал помехи

0 на шинах питания АГ, который возникает при его работе, шунтируется малогабаритным керамическим конденсатором С1. При этом часть схемы порогового устройства выполняет и функции источника опорного на5 пряжения (переходы эмиттер-база VT5 и база-эмиттер VT6, включенные последовательно). Так как эти переходы включен -: встречно, то одновременно достигав-, ея и компенсация температурных уходов опорного напряжения.

В ППН устройство запуска выполнено на транзисторе VT7. который управляется от однотранзисторного усилителя VT6. Режим работы усилителя зависит от величины напряжения на выходе ППН. Когда напря- жение на выходе ППН достигнет значения достаточного для нормальной работы схемы сравнения, устройство запуска отключается, то есть разбросы параметров схемы ППН не влияют на надежность ее запуска, Таким образом, одновременное применение устройства запуска на транзисторе в сочетании с пороговым устройством, собранном на основе однотранзисторного усилителя, обеспечивает улучшение условий запуска, что особенно важно для ППН, выполненных в виде микросборок, где применение конденсаторов большой емкости практически невозможно.

ПНН может быть использован в качестве маломощного источника питания вари- капных матриц электронной настройки в радиоприемниках, телевизорах, индикаторных устройствах и других маломощных потребителей.

Формулаизобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого присоединен к первому входному выводу, коллектор связан с первым выходным выводом, а база соединена через первый транзистор, проводимость которого совпадает с проводимостью регулирующего транзистора, с вторым входным и выходным вывода- ми, дифференциальный усилитель на втором и третьем транзисторах, проводимость которых противоположна проводимости регулирующего транзистора, эмиттеры которых объединены и соединены через первый резистор с вторым входным вывоV7Y

дом и через второй резистор 7 с коллектором регулирующего транзистора, соединенным с вторым выходным выводом через конденсатор, база второго транзистора присоединена к среднему выводу выходного резистивногр делителя, а коллектор - к первому входному выводу, база третьего транзистора подключена к среднему выводу резистивного делителя напряжения, присоединенного к источнику опорного напряжения, первый вывод которого соединен через третий резистор с выходным выводом, четвертый резистор, включенный между первым в-ходным выводом и коллектором третьего транзистора, присоединенным к базе первого транзистора, пятый резистор, первый вывод которого подключен к первому входному выводу, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем улучшения условий включения, введены четвертый и пятый транзисторы, проводимость которых противоположна проводимости регулирующего транзистора, эмиттеры которых присоединены к второму входному выводу, коллектор четвертого транзистора присоединен к базе регулирующего транзистора, а база подключена к второму выводу пятого резистора и к коллектору пятого транзистора, база которого подключена к второму выводу источника опорного напряжения.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что источник опорного напряжения выполнен на обратно смещенном ба- зоэмиттерным переходе маломощного транзистора.

3. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, связь коллектора регулирующего транзистора с первым выходным выводом выполнена через автогенератор с выпрямителем и фильтром.

4

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Сущность изобретения: преобразователь содержит линейный стабилизатор с регулирующим транзистором, управление которого осуществляется от дифференциального усилителя, выполненного на двух транзисторах, проводимость которых противоположна проводимости регулирующего транзистора. На первый вход дифференциального усилителя подается напряженнее выходных выходов через выходной резистивный делитель. На второй вход дифференциального усилителя подается через резистивный делитель напряжение от источника опорного напряжения, включенного в цепь базы пятого транзистора. При включении устройства в базе регулирующего транзистора начинает протекать ток открытого четвертого транзистора. Регулирующий транзистор открывается, Когда напряжение на выходных выводах, де.ленное на коэффициент деления рези- стивного делителя достигнет напряжения стабилизации источника опорного напряжения, пятый транзистор открывается и запирает четвертый транзистор. Цепь запуска обрывается и дальнейшее управление регулирующего транзистора осуществляется от дифференциального усилителя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. со с