Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1978 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания аппаратуры различного назначения. Известен стабилизатор постоянного напряжения компенсационного типа, содержащий регулирующий элемент, сранивающий элемент с усилителем и источник опорного напряжения 1. . Наиболее близким к предложенному по технической сущности является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный в одну из силовых щин, и цепь обратной связи, состоящую из усилителя постоянного тока, выходом подключенного к управляющему входу регулирующего элемента, одним из входов - к выходу резисторного делителя выходного напряжения, а другим - к выходу источника опорного напря.жения, выполненного на включенных последовательно, стабилитроне и резисторе, причем выходной силовой зажим регулирующего элемента подключен к точке соединения первых входных выводов резисторного делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения вторые входные выводы которых соединены между собой 2. . Недостатком таких стабилизаторов является малый диапазон регулирования выходного напряжения и низкая температурная стабильность выходного напряжения. Целью изобретения является расщирение диапазона регулирования и повыщение стабильности температуры выходного напряжения. Это достигается тем, что в предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный в одну из силовых щин, и цепь обратной связи, состоящую из усилителя постоянного тока, выходо.м подключенного к управляющему входу регулирующего элемента, одним из входов - к выходу резисторного делителя выходного наряжения, а другим - к выходу источника опор- ного напряжения, выполненного на включенных последовательно стабилитроне и резисторе, причем выходной силовой зажим регулирующего элемента подключен к точке соединения первых входных выводов резисторного делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения, вторые входные выводы которых соединены между собой, введен дополнительный операционный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, подключенный .между входными выводами источника опорного напряжения. Функциональная схема стабилизатора постоянного напряжения представлена на чертеже. Стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий элемент 1, цепь обратной связи, состоящую из усилителя 2 постоянного тока, одним из входов подключенного к выходу делителя выходного напряжения на резисторах 3, 4, а другим - к выходу источника опорного напряжения на стабилитроне 5 и резисторе 6, и дополнительный операционный усилитель 7 с регулируемым коэффициентом усиления, подключенный между входными выводами источника опорного напряжения. Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом. Для поддержания заданной величины выход ного напряжения и,л с выхода усилителя 2 постоянного тока на управляющий вход регулирующего элемента 1 подается сигнал рассогласования, который управляет величиной , поддерживания ее постоянной, в зависимости от изменения входного напряжения и тока нагрузки. Мост, образованный резисторами 3, 4, стабилитроном 5 и резистором 6, запитан напряжением, равным (Uft«± к и,ц), где к - коэффициент усиления усилителя 7. Этот мост задает напряжение на инвертирующем и неинвертирующем входах усилителя 2. Величина напряжения на инвертирующем входе усилителя 2 следующая: II -i к II 1 11 R-4 (1 - к) J-- ±: л ивыж-р 1-п J где R. и RC - величины сопротивлений резисторов 4 и 6. Верхний знак соответствует инвертирующему, а нижний - неинвертирующему включению усилителя 7. Величина напряжения на неинвертирующем входе усилителя 2 следующая: и+ ± K-Ubu,+ Uon , где Uon - опорное напряжение стабилитрона 5. Величина выходного напряжения стабилитрона имеет вид: 1+1 ыл - Uon 1 при и и.. Следовательно, изменяя величину коэффициента К усиления усилителя 7, можно регулировать выходное напряжения Улл стабилизатора. Такое выполнение схемы стабилизатора позволяет увеличить диапазон регулирования Ujux. ПО сравнению с известным стабилизатором,в котором Ue.. и„л1 + -if-)Диапазон регулирования выходного напряжения AUjbu в известном стабилизаторе имеет видI - Ufnx Uj,,jj и,1,л м,т ол Щ Диапазон регулирования AUji,, в данном стабилизаторе Д USM -и,.„ ..и..к UoilRVR где R4«K« + + Дбм« и.,хм. - Uai, «и., - при . Из сравнения видно, что диапазон регулирования Д Jtti, в данном стабилизаторе больще, чем в известном. Температурная стабильность низковольтного выходного напряжения в предложенном стабилизаторе повыщается благодаря использованию компенсированных стабилитронов на два порядка ниже, чем у низковольтных. Использование компенсированных стабилитронов на заданное выходное иапряжение обеспечивается выбором величины коэффициента К усилителя 7. Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный в одну из силовых щин, и цепь обратной связи, состоящую из усилителя постоянного тока, выходом подключенного к управляющему входу регулирующего элемента, одним из входов - к выходу резисторнрго делителя выходного напряжения, а другим - к выходу источника опорного напряжения, выполненного на включенных последовательно стабилитроне и резисторе, причем выходной силовой зажим регулирующего элемента подключен к точке соединения первых входных выводов резисторного делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения, вторые входные выводы которых соединены между собой, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и повыщения стабильности температуры выходного напряжения, в него введен дополнительный операционный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, подключенный между- входными выводами источника опорного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Источники электропитания на полупроводниковь1х приборах, под ред. Додика С. Д., М., «Советское радио, 1969, с. 99, рис. 1П, 2 а. 2.Источники электропитания на полупроводниковых приборах под редакцией Додика С. Д., М., «Советское радио, 1969, с. 102, р. III, 5 а.

т- 1ш