Транзисторный регулирующий элемент стабилизатора Советский патент 1980 года по МПК G05F1/56 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках стабилизированного напряжения.

Известны транзисторные регулирующие элементы стабилизаторов 1, 2.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является транзисторный регулирующий элемент стабилизатора, содержащий составной транзистор, состоящий из силового и N согласующих транзисторов, первый из которых коллектор-эмиттерным иереходом подключен к коллектор-базовому переходу силового транзистора, а каждый последующий согласующий транзистор - к коллектор-базовому переходу предыдущего транзистора {2.

Недостатком известных регулирующих элементов является то, что они не могут нормально функционировать в широком диапазоне изменения выходного напряжения, так как для каждого нового значения выходного напряжения требуется применение новых значений величин эмиттерных сопротивлений; регулирующие элементы имеют дополнительные потери, снижающие КПД. Потери на резисторах увеличиваются с увеличением предела регулирования выходного напряжения в регулирз ющем элементе, нет узла, снижающего потери при

снижении температуры нагрева составных транзисторов.

Целью изобретения является расширение пределов регулирования выходного иапря5 жеиия и повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в транзисторный регулирующий элемент стабилизатора введен токостабилизирующий .блок с N выходами, вход которого

10 включен между эмиттерной цепью силового транзистора и выводом, служащим для подключения к общей щине, а каждый его выход подключен к эмиттеру соответствующего согласующего транзистора, при этом

5 токостабилизирующий блок состоит из источника опорного напряжения и Л цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соедииенных транзистора, термочувствительного элемента и резистора, причем

20 коллектор транзистора каждой цепочки соединен с соответствующим выходом то.костабилизирующего блока, база - с выходом источника опорного напряжения, вход которого является входом токостабилизирующе25 го блока, а свободный вывод резистора - с выводом, служащим для подключения к общей щнне.

Принципиальная электрическая схема транзисторного регулирующего элемента

30 стабилизатора представлена на чертеже,

Регулирующий элемент содержит силовой регулирующий траизистор 1, два согласующих транзистора 2, 3 и токостабилизирующий блок 4, состоящий из регулирующего траизистора 5, источника онорного Иаиряжеиия иа стабилитроне 6 и резисторе 7, вспомогательного транзистора Ь и двух цепочек из термочувствительных элементов 9, 10 и 11, 12.

Устройство работает следующим образом.

При минимальном напряжении на выходе транзистор 5 работает в линейном режиме, близком к насыщению, и обеспечивает необходимую величину тока смещения для нормального функционирования транзистора 1.

Величина эталонного сопротивления определяется по формуле

Г) оп - э6,

/СМ

где t/on-оиорное напряжение на элементе 6;

Ьэб - нанряжение цени эмиттер - база соответствующего элемента токостабилизирующего блока 4 транзистора 5 (8).

Эталонное сопротивление состоит из суммы сопротивлений элементов 9 и 10 (И и 12 соответственно).

- АИ +

При увеличении напряжения на выходе эталонное сопротивление элемента 10 не изменяется и ток смещения транзистора 1 практически остается постоянным. Однако, ток смещения не остается постоянным при изменении температуры транзистора 1.При увеличении температуры уменьщается сопротивление термочувствительного элемента 11, и ток смещения увеличивается. С уменьшением температуры ток смещения уменьшается. Величина тока смещения превыщает обратный ток коллектора транзистора на величину начального тока, поэтому нормальная работа регулирующего элемента не нарущается при сбросе иагрузки.

Аналогичным образом работают и другие каскады составного транзистора. Этим обеспечивается нормальная работа регулирующего элемента нри щироком диапазоне регулирования выходного напряжения и изменения температуры.

Использование данного устройства нозволяет повысить иадежиость устройства и сократить электрические потери.

Формула изобретения

1. Транзисторный регулирующий элемент стабилизатора, содержащий составиой транзистор, состоящий из силового и N согласующих транзисторов, первый из которых коллектор-эмиттерным переходом подключей к коллектор-базовому переходу силового транзистора, а каждый последующий согласующий транзистор - к коллектор-базовому переходу нредыдущего транзистора, отличающийся тем, что, с

щелью расширения пределов регулирования и повышения КПД, введен токостабилизирующий блок с N выходами, вход которого включен между эмиттерной цепью силового транзистора и выводом, служащим для подключения к общей шине, а каждый его выход подключен к эмиттеру соответствующего согласующего транзистора.

2. Транзисторный регулирующий элемент стабилизатора по п. 1, отличающийся

тем, что токостабилизирующий блок состоит из источника опорного напряжения и N цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных транзистора, термочувствительного элемента и резистора, причем коллектор транзистора каждой цепочки соедииен с соответствующим выходом токостабилизирующего блока, база - с выходом источника опорного напряжения, вход которого является входом токостабилизирующего блока, а свободный вывод резистора - с выводом, служащим для подключения к общей шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 371572, кл. G 05F 1/56, 1973.

2.Китаев В. Е. и Бокуняев А. А. Проектирование источников электропитание устройств связи, М., «Связь, 1972, с. 103, рис. 5.176.

- о

-t о

оО 4