Стабилизатор постоянного тока Советский патент 1976 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретеиие относится к вторичиым источникам питания и может быть использовано в эле/ктротехнической, радиотехнической и приборостроительной промышленности.

Известны стабилизаторы постоянного тока, содержащие усилитель постояппого тока, эталонный резистор, орган сравнения и последовательный регулирующий элемент, выполненный по двухтактной схелме па двух транзистоpax различного типа проводимости, базы которых соединены с выходом усилителя постоянного тока, коллектор п - р - п транзистора - с положительным полюсом источника входного напряжения, а коллектор р - п - - р транзистора - с отрицательным полюсом источника входного напряжения. Недостатком стабилизаторов является то, что напряжение на выходе усилителя постояппого тока равно сумме напряжений на выходе стабилизатора и участке эмиттер-база одного из транзисторов рег улирующего элемента, поэтому при большом диапазоне изменения наиряжения па нагрузке и эталонном разисторе напряжение на выходе усилителя постоянного тока таКже должно меняться в большом диапазоне.

В предлагаемом стабилизаторе в целях повышения точпости стабилизации тока эмиттеры транзисторов регулирующего элемента заземлены. незаземленныи конец эталонного резистора через нагрузку соединен со сред}1им пезаземлепным выводом источника входного напряжения.

На чертеже показапа схема предлагаемого стабилизатора.

Коллектор га - р - п транзистора 1 двухтактного регулирующего элемента 2 соединен с иоложительным полюсом источника 3 входного напряжения, отрицательный полюс которого подключен к коллектору р - п - р транзистора 4 регулирующего элемента. Средний вывод источника 3 через нагрузку 5 стабилизатора и эталонный резистор 6 соединен с землей. Заземлены эмиттеры транзисторов 1 и 4.

Между точкой соединения нагрузки 5 с резистором 6 и подвижного контакта резистора

7включен делитель напряжения из резисторов

8п 9, общая точка которых подключена к входу усилителя 10 постоянного тока. Выход последнего соединен с базами транзисторов 1 и 4. Средний вывод резистора 7 заземлен, а два крайних соедпиены с положительным полюсо.м положительного источника 11 опорного напряжения и отрицательным полюсом отрицательного источника 12 опорного напряжения соответственно. Отр1щательный полюс источника 11 и положительиый полюс источника 12 заземлены.

Стабилизатор работает следующим образом.

При положительном иаправлении тока вяагрузке 5 стабилизатора ток +/ от иоложительного полюса источника 3 входного иаиряжеиия протекает через цепь коллектор-эмиттер п - р - п транзистора 1 в эталонный резистор 6 и нагрузку. С нагрузки ток поступает на средний вывод источника входного напряжения. При протекании тока через эталонный резистор на нем выделяется отрицательное напряжение f/эт. С подвижного конта1кта резистора 7 при положительных значениях тока в нагрузке снимается положительное опорное напряжение (t/on). Разность напряжений f/эт и f/on делится делителем напряжения из резисторов 8 и 9 и поступает на 1вход усилителя 10 постоянного тока. С выхода усилителя постоянного тока усиленная разность между напряжением f/on и напряжением t/эт проходит на базу транзистора 1. Изменение тока базы транзистора 1 приводит к изменению внутреннего сопротивления этого транзистора. Фаза управляющего напряжения на базе транзистора 1 выбрана таким образом, что изменение величины тока -|-/, протекающего через эталонный резистор и нагрузку, компенсируется с заданной точностью за счет соответствующего изменения величины внутреннего сопротивления транзистора 1. При положительиом направлении тока в нагрузке транзистор 4 закрыт.

При отрицательном направлении тока в нагрузке 5 ток -/ от среднего вывода источника 3 входного напряжения через нагрузку поступает в эталонный резистор 6. С эталонного резистора через цепь эмиттер - коллектор р - п - р транзистора 4 ток проходит на отрицательный полюс источника входного напряжения. При протекании тока через эталонный резистор на нем выделяется положительное напряжение t/эт. С подвижного контакта резистора 7 при отрицательных значениях тока нагрузки снимается отрицательное опорное напряжение (-t/on). Разность напряжений t/эт и -f/on делится делителем напряжения и поступает на вход усилителя 10 постоянного тока. С выхода усилителя усиленная разность между опорным напряжением и напряжением на эталонном резисторе поступает на базу транзистора 4. Изменение тока базы транзистора 4 приводит к изменению внутреннего сопротивления этого транзистора. Фазы управляющего напряжения на базе транзистора 4 :выбраны таким образом, что изменение величины тока +/, протекающего через эталонный резистор и нагрузку, компенсируется с заданной точностью за счет соответствующего изменения и внутреннего сопротивления транзистора 4. При отрицательном направлении тока в нагрузке транзистор 1 закрыт.

Благодаря тому что эмиттеры транзисторов регулирующего элемента заземлены, а нагрузка стабилизатора включена между эталонным резистором и незаземленным средним выводом источника входного напряжения, напряжепие на .выходе усилителя постоянного тока равно напряжению между базой и эмиттером одного из транзисторов регулирующего элемента и составляет доли вольта или несколько вольт. Суммарное напряжение на нагрузке стабилизатора и эталонном резисторе при этом не ограничивается допустимым выходным напряжением усилителя постоянного тока.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного тока, содержащий усилитель постоянного тока, эталонный резистор, орган сравнения и последовательный регулирующий элемент, выполненный по двухтактной схеме на двух транзисторах различного типа проводимости, базы которых соединепы с выходом усилителя постояпного тока, коллектор п-р-п транзистора соединен с положительным полюсом источника входного напряжения, а коллектор р - п - р транзистора - с отрицательным полюсом источника входного напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности стабилизации тока, эмиттеры транзисторов регулирующего элемента заземлены, а нагрузка стабилизатора включена между эталонным резистором и средним выводом источника входного напряжепия.