Стабилизатор постоянного тока Советский патент 1977 года по МПК G05F1/52 

I

Изобретение относится к области электро-радиотехники, в частности к высоковольтным стабилизаторам постоянного тока, содержащим в качестве регулирующего элемента вакуумный- триод, и может быть использовано для стабилизации разрядного тока газовых лазеров.

Известны стабилизаторы постоянного тока, содержащие регулирующий элемент на ламповом триоде, соединенном последовательно с нагрузкой, и резистор-датчик -тока нагрузки, включенный между катодом и сеткой триода через источник смещения 1. Однако такие стабилизаторы тока недостаточно надежны и имеют низкий КПД вследствие большой величины резистора.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизатор постоянного тока, содержащий регулирующий элемент на ламповом триоде, управляющий электрод которого через резистор подключен к источнику смещения, источник опорного напряжения, резисторный датчик тока нагрузки и усилитель постоянного тока, выход которого соединен с катодом триода 2. Этот стабилизатор тока также недостаточно надежен и имеет низкий КПД, что связано с протеканием больщих сеточных токов через усилитель постоянного тока при отключенной нагрузке.

Целью изобретения является повыщение надежности и КПД стабилизаторов. Это достигается тем, что в предлагаемом стабилизаторе общий вывод усилителя постоянного тока соединен с резисторным датчиком тока через диод, параллельно которому подключен база-эмиттерный переход первого дополнительно введенного транзистора, коллектор которого соединен с базой второго дополнительно введенного транзистора, через эмиттерколлекторный переход которого источник опорного напряжения соединен с входом усилителя постоянного тока.

В качестве усилителя постоянного тока может использоваться полевой транзистор.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема описываемого стабилизатора.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент на ламповом триоде I, управляющий электрод которого через резистор 2 подключен к источнику 3 смещения, усилитель 4 постоянного тока, источник 5 опорного напряжения и резисторный датчик 6 тока нагрузки. Между общим выводом усилителя 4 постоянного тока и резисторным датчиком 6 тока включен диод 7, параллельно которому подключен база-эмиттерный переход первого дополнительно введенного транзистора 8, коллектор которого соединен с базой второго дополнительно введенного транзистора 9. Вход

3

усилителя 4 постоянного тока через резистор

10и транзистор 9 с динамической нагрузкой

11связан с источником 5 опорного напряжения. Стабилитрон 12 совместно с диодом 13 стабилизирует напрял ение на транзисторе 9. Стабилитрон 14 совместно с источником 5 опорного напряжения стабилизирует напряжение источника 3 смещения. Усилитель 4 постоянного тока выполнен на полевом транзисторе 15.

Стабилизатор работает следующим образом.

При включении питающих напряжений и отсутствии тока нагрузки через диод 7 протекает ток сетки лампового триода 1, ограниченный сопротивлением 2. Падение напряжения на диоде 7 мало. Транзистор 8 заперт, следовательно, ток базы транзистора 9 отсутствует. К коллектору и эмиттеру транзистора 9 через диод 13 прикладывается напряжение на стабилитроне 12, которое меньше допустимого напряжения коллектор-эмиттера для данного типа транзистора.

Таким образом, при отключенной нагрузке оба дополнительно введенных транзистора закрыты, а через усилитель постоянного тока протекает незначительный ток. При возникновении тока в нагрузке падение напряжения на диоде 7 увеличивается до 0,7-0,8 В, открывает транзистор 8 и насыщает его. База транзистора 9 через малое сопротивление насыщенного транзистора 8 подсоединяется к эталонному сопротивлению (датчику тока) 6. Транзистор 9 открывается, увеличивается падение напряжения на динамической нагрузке 11, и диод 13 запирается.

Усилитель 4 постоянного тока усиливает сигнал на динамической нагрузке 11 транзистора 9 и изменяет потенциал сетки лампового триода регулирующего элемента 1 относительно его катода так, что обеспечивается стабилизация тока нагрузки.

Использование в качестве усилителя постоянного тока полевого транзистора позволяет получить высокое динами .еское сопротивление стабилизатора постоянного тока, а введение дополнительного транзистора между источником опорного напряжения и входом усилителя постоянного тока позволяет повысить надежность стабилизатора за счет оптимального режима работы полупроводниковых элементов.

Формула изобретения

1.Стабилизатор постоянного тока, содержащий регулирующий элемент на ламповом

триоде, управляющий электрод которого через резистор подключен к источнику смещения, источник опорного напряжения, резисторный датчик тока нагрузки и усилитель постоянного тока, выход которого соединен с катодом триода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, общий вывод усилителя постоянного тока соединен с резисторным датчиком тока через диод, параллельно которому подключен база-эмиттерный переход первого дополнительно введенного транзистора, коллектор которого соединен с базой второго дополнительно введенного транзистора, через эмиттер-коллекторный переход которого источник опорного напряжения соединен с входом усилителя постоянного тока.

2.Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве усилителя постоянного

тока использован полевой транзистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гольдреер И. Г. Стабилизаторы напряжения. М.-Л., Госэнергоиздат, 1952, с. 95,

рис. 69.

2.Журнал «Приборы для научных исследований, № 2, 1972, с. 90-94.