Стабилизатор напряжения постоянного тока с непрерывным регулированием Советский патент 1976 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках питания, например, вычислительных устройств. Известен стабилизатор напряжения постоянного тока с непрерывным регулированием, с высоким К.П.Д., содержащий N последовательно включенных источников питания, регулирующий и переключающий транзисторы, усилитель и диоды 1 . Однако в таком стабилизаторе при одной ступени переключения потери мощности на регулирование остаются достаточно большими, а при использовании нескольких ступеней устройство значительно усложняется. Наиболее известен стабилизатор напряжения постоянного тока с непрерывным регулированием, содержащий основной и N дополнительных регулирующих транзисторов, коллекторы которых подключены соответственно к основному и N дополнительным источникам питания, а эмиттеры - к одной из выходных клемм, и последовательную цепочку из N диодов, подключенную между выходом усилителя постоянного тока и базой N-ro дополнительного регулирующего транзистора 2. Недостатками известного стабилизатора являются пониженный К.П.Д., что обусловлено пропускагшем тока всеми регулирующими транзисторами, а также пониженная устойчивость и стабильность выходного напряжения, обусловленные изменением коэффициента усиления в конторе регулирования в зависимости от режима работы. Целью изобретения является повыщение устойчивости, к.п.д. и стабильности выходного напряжения стабилизатора. Эта цель достигается тем, что предлагаемый стабилизатор снабжен N запирающими транзисторами, один из которых подключен эмиттером непосредственно к базе, базой через двухполюсник, например резистор,- к коллектору основного регулирующего транзистора, коллектором - к выходу усилителя постоянного тока, а остальные N-1 запираюихих транзисторов подключены эмиттерами непосредственно к базам, базами через двухполюсник, например резистор,- к коллекторам соответствующих N- 1 дополнительных регулирующих транзисторов, коллекторами - к точкам соединения диодов последовательной цепочки. Функциональная схема стабилизатора напряжения постоянного тока с непрерьшным регулированием представлена на чертеже.

Стабилизатор содержит основной 1 и дополнительные 2-4 регулирующие транзисторы, запирающие транзисторы 5-7, включенные в цепи баз транзисторов 1-3, диоды 8-10, резисторы 11-13, усилитель постоянного тока 14, включенные последовательно нестабильные источники питания - основной 15 и дополнительные 16-18.

Стабилизатор работает следующим образом. Ток нагрузки пропускает тот регулирующий транзистор, на коллекторе которого имеется минимальное напряжение относительно эмиттера. При изменении напряжения источников 15-18 ток нагрузки плавно переходит с одного регулирующего транзистора на другой.

Транзисторы 5-7 разрьшают цепи баз соответствующих регулирующих транзисторов, когда на коллекторах последних напряжение снижается до нуля. При максимальном напряжении источников 15-18 ток нагрузки пропускает транзистор 1, через цепь базы которого протекает ток от усилителя 14. Ток баз транзисторов 2-4 отсутствует из-за дополнительного сопротивления диодов 8-10 в их це1ш. По мере снижения напряжения источников 15-18 напряжение на коллекторе транзистора 1 приближается к нулю, в связи с чем транзистор 5 запирается и ток усилителя 14 теперь попадает в базу транзистора 2, который и осуществляет регулирование. При дальнейшем уменьшении напряжения источников 15-18 функции регулятора выполняют последовательно транзисторы 3 и 4. Таким образом, напряжение на регулируюшем транзисторе не может превысить напряжения одного из источников 16-18, что при N регулирующих транзисторах дает уменьшение потерь мощности на регулирование в N раз по сравнению с обычным непрерывным стабилизатором. Чтобы транзистор 3 не открывался током через резистор 13, транзистор 7 может быть выполнен составным, при этом величина сопротивления

13 увеличивается. При использовании в схеме транзисторов с малым обратным эмиттерным напряжением в Цепи коллекторов транзисторов 1-3 должны быть установлены диоды.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока с непрерывным регулированием, содержащий основной и N дополнительных регулирующих транзисторов, коллекторы которых подключены соответственно к основному и N дополнительным источникам питания, а эмиттеры - к одной из выходных клемм, и последовательную цепочку из N диодов, подключенную между выходом усилителя постоянного тока и базой М-го дополнительного регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости, к.п.д. и стабильности выходного напряжения, он снабжен N запирающими транзисторами, один из которых подключен эмиттером непосредственно к базе, базой через двухполюсник, например резистор, - к коллектору основного регулирующего транзистора, коллектором- к выходу усилителя постоянного тока, а остальные N-1 запирающих транзисторов подключены эмиттерами непосредственно к базам, базами через двухполюсник, например резистор, - к коллекторам соответствующих N-1 дополнительных регулирующих тран зисторов, коллекторами - к точкам соединения диодов последовательной цепочки.

Источники информации, принятые во внимание

при экспертизе:

1.Авторское свидетельство CCCPN 347747, кл.

G05f 1/56,1972.

2.Заявка № 1918921/07, 1973, по которой имеется решение о выдаче авторского свидетельства.

О +

о