Компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1976 года по МПК G05F1/58 

1

Изобретение относитс я if области электрсм техники, в частности может использоваться в блоках питания для стабилизации напряж&ния.

Известны компенсационные стаб илизато ры напряжения постоянного тока, содержа щие последовательный составной регулирующий транзистор, к управляющему входу которого подключен выход двухкаскадного усилителя постоянного тока, первый каскад которого выполнен по дифференциальной схеме ;На транзисторе, токостабилизируюший двух- |Полюсник на транзисторе и опорных диодах, подключенный параллельно входному переходу коллектор-база составного) регулируют го т}эанзйст6ра,, источник опорного напряжения на стабилитроне и термокомпенсирующий элемент, выполненный на параллельно соединенных диоде и резисторе.

В известных стабилизаторах напряжения термЬкомпеНсатор включен в одно из пЛеч 1в)1ходf ного делителя напряжения. Так кактоК| идущий через делитель напряжения, а следователь |Но, и через термокомпенсатор мал, рабочий термокомпенсатора расположен на

(нелинейном участке характеристики транзиоторов, поэтому точность стабилизации ходкого напряжения низка. По этой же причине термокомпенсатор не может обеспечить нормальную работу стабилизатора в широком температурном диапазоне.

Цель изобретения - повысить точность и расширить температурный диапазон.

Эта цель достигается тем, что термокоь пеисйруюший элемент включен между эмит теракта транзисторов дифферекпвального каокада усилителя постоянного тока.

Принципиальная схема компенсационного стабилизатора напряжения постоянного тока представлена на чертеже.

Стабилизатор напряжения содержит Токостабилизирующий Двухполюсник, выполненный на транзисторе 1, в цепь базы которого включены опорные дноды 2 и 3 и токоогр&ничивающнй резистор 4. Отрицательная об{ратная связь токостабилизирующего двухполюсника осуществляется через резистор 5.

Регулирующий элемент стабилизатора но,лря кения выполнен нас.дставном транзисторе 6 и подключен к выходу токостабилизирующего двухполюсника. Выход регулирующй го элемента подключен к источнику бпорно го напряжения, выполненному на полупроводниковом стабилитроне 7 и токоограничивак щем резисторе 8, и к выходному делителю напряжения на резисторах 9 и 10. Усилипгейь постоянного тока включен в цёпь Ьбратной связи стабилизатора напряжения и состоит из двух 1аскадов. Входной каскад усилителя выполнен по дифференциальной схеме на транзисторах 11 и 12, базы которых Подключены соответственно к источнику опорного напряжения и выходному д&лителю напряжения, эмиттеры через резиотор связи 13 подключены к выходу стабилизатора напряжения. Выход дифференциальногокаскада через оконечш й каскад усили теля постоянного тока, выполненный на тран зисторе 14, подключен к управляющему входу регулирующе го алек1ента« Д «епь эмиттера одного из транзисторов дифференци ального каскада усилителя включен термокомпенсатор, состоящий из параллельно вклю ченных диода 15 и резистора 16. Выход ;оконечного;Каскада усилителя (коллектор транзистора 14) подключен к элементу захциты от короткого замыкания стабилизатора, выполненному на транзисторе 17 и делителе входного напряжения на резисторах 18 и 19. Транзисторный компенсационный стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием представляет собой систему автоматического регулирования, в которой с заданной точностью поддерживается постоянным выходное напряжение независимо от изменения входного напряжения, сопротивления нагрузки и параметров схемы. Входное напряжение поступает на регулирующий транзистор 6 и токостабилизирующий двухполюоник. Постоянный ток oTKfbiBaeT регулирующий транзистор 6, с выхода которого сним ется выходное напряжение, меньше входного так как часть напрягкенйя падает на регулирующем ,тр(Энзисторе. , Помимо полезной нагрузки выходное напряжение поступёет на источник опорного напряжения и на выходной делитель напряжения, выходные напряжения которых сравниваются на входах дифференциального каскяда усилителя постоянного тока разность их усиливается и через оконечный каскад усилителя подается в необходимой азе на регулирующей транзистор. При этом изменение выходного напряжения вызывает такое изменение напряжения на регулирующе транзисторе, при котором величина выходно- го напряжения восстанавливается с заданной степенью точности. Транзистор защиты 17от короткого загмыкания при нормальной работе стабилизатора надряження закрыт, так как потенциал на его эмиттере, который задается выход- jiHbiM напряжением, больше потенциала базы задаваемого делителем входного напряжения. В случае короткого замыкания на 1 ыходе стабилизатора напряжения, выхО(Зное напряжение падает, и потенциал эмиттера транзистора защиты Становится меньше потенциала его базы, транзистор открывается, ток базы составного регулирующего транзистора 6 через транзистор sajmHi 17 про-г ходит на минусовую шину, регулирующий .транзистор закрывается. При устранении j короткого замыкания стабилизатор напряже ния восстанавливает свою работу. .. .,,... ,-. .. ЦР изменении температуры окружающей среди рабочая точка тepм9к6мпeнcиpyю-,J шего элемента, включeннoгQ между эмиттерами транзисторов дифференциального каскада усилителя постоянного тока и создающего отрицательную обратную связь, переходит на другую ветвь осарактеристики, изменяя коэффициент усиления усилителя и компенсируя таким образом уход как опорного напряжения, так и уход других элементов стабилизатора напряжения. Формула нзо.бретения Компенсационный стабилизатор напряжеНИН постоянного тока, содержащий последовательный составной регулирующий транзистор, к управляющему входу которого подI ключей выход двухкаскадного уситателя постоянного тока, первый каскад которого (выполнен по дифференциальной схеме на |транзисторах, токостабилизирующий двухполюсиик на транзисторе и опорных диодах, подключегавый параллельно входному переходу коллекто у-база составного регулируюД®Го транзистора, транзистор защиты, подключенный параллельно выходному переходу эмиттер-база составного регулирующего транзистора, источник опорного напряже- ,ния на стабилитроне и термокомпенсирую- ВДиЯ элемент, выполненный на пДраллельно соединенных диоде и :рёзисторе,| о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения температурного диапазона, термокомпенсирующий элемент включен между эмиттерами транзис- торов дифференциального каскада усилителя постоянного тока.