Компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК G05F1/56 

(54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизаторам постоянного напряжения, выполненным на гибридно-пленочных схемах, где Вс1жны Мсшые габариты, вес, а также простое схематическое решение отдельных микросхем и надежность функционирования.

В основном авт.св. 550626 описан компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный регулирующий транзистор, коллектор которого соединён одним из входных выводов для подключения питакяцей сети, эмиттер через буферный блок связан с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, а база подключена к выходу транзисторного усилителя цепи обратной связи с источником опорного напряжения на одном из входов и измерительным органом на другом входе, при этом буферный блок состоит по крайней мере из двух каскадов, каждый из которых выполнен по схеме составного транзистора, состоящего из основного и по крайней мере двух согласующих транзисторов, причем коллектор каждого

из основных транзисторов через последовательную цепочку из двух резисторов соединен с коллектором ре- / гулирующего транзистора, эмиттер - с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, коллектор каждого из первых согласуквдих транзисторов через резистор подключен к точке соединения резисторов соответ10ствующей последовательной цепочки, а эмиттер регулирующего транзистора соединен с базами вторых согласующих транзисторов 1J .

15

Недостатком известного стабилизатора является ограничение работоспособности при минимальном входном напряжении. Особенно йри запитке стабилизатора от выпрямителя, имею20щего индуктивно-емкостной фильтр, когда при включении напряжения пррисходит затухающий колебательный процесс. При этом при напряжении на выходе фильтра ниже нижнего пре25дела стабилизации весь рабочий ток ветви будет протекать по коллектору регулирующего транзистора. Аналогичный процесс происходит и при пре- вышении тока нагрузки по отношению

к расчетному току (например при коротком замыкании).

Целью изобретения является повышёНие надежности работы и эффективности защиты при достаточно высоком КПД стабилизатора.

Это достигается тем, что в стабилизатор введены два транзистора и опорный элемент, причем один из тразисторов базой подключен к точке соединения коллектора второго согласующего транзистора с резисторами касксща одного из буферных блоков эмиттером через опорный элемент - к точке соединения резистора каскада того же буферного блока с входным выводом, а коллектором через дополнительно введенный резистор - к общей шине стабилизатора, второй транзистор коллектором подключен к точке соединения базы регулирующего транзистора с выходом усилителя.цеп обратной связи, а база эмиттерннм переходом - параллельно упомянутому дополнительно введенному резистору, при этом опорный элемент выполнен на стабилитроне.

На чертеже изображена принципиалная электрическая схема компенсационного стабилизатора напряжения постоянного тока.

Компенсационный стабилизатор содержит последовательный регулирующий транзистор1, коллектор которого соединен с одним из входных выводов для подключения питающей сети, эмиттер через буферный блок связан с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, а база подключена к выходу усилителя 2 цепи обратной связи с источником 3, опорного напряжения на одном из входов и измерительным органом 4 на другомвходе.

Буферный блок состоитпокрайней мере из двух каскадов, каждый из которых выполнен по схеме составных транзисторов, состоящих из резисторов 5 .обратной связи, основных 6 и 7 и двух согласующих 8, 9 и 10,11 транзисторов. Коллектор каждого основного буферного транзистора через последовательную цепочку из резисторов 12, 13 и 14, 15 соединен с коллектором регулирующего транзистора 1. Кроме того, коллекторы согласующих транзисторов 8 и 10 через резисторы 16 и 17 подключены совместно с. коллекторами вторых согласующих буферных транзисторов 9 и 11 к точке соединения резисторов соответствующей последовательной цепочки, к резистолэу одной из .которых, .например резистору 15,.подключена с одной стороны база транзистора 18,а с другой - эмиттер через опорный элемент (на«ример стабилитрон) 19, а коллектор подключен к общей шине цитания че746471

рез резистор 20, параллельно которому подключены выводы база-эмиттер транзистора 21, коллектор которого подключен к общей точке соединения базы регулирующего транзистора 1 и выхода усилителя 2 цепи обратной связи.

При таком выполнении.схемы в случае снижения входного напряжения ниже предела стабилизации при коротком замыкании на выходе транзисторы 6 , 8, 7 и 10 переходят в режим глубокого насыщения, за исключением транзисторов 9 и 11,-при этом приращение избыточного тока нагрузки идет по ветвям: резистор 13 - транзистор 9 и резистор 15 - транзистор 11, вызывая падение напряжения на рзисторах 15 и 13, При соответствующем превышении напряжения, например на резисторе 15 по отношению к напряжению опорного элемента 19 транзистор 18 открывается, ток коллектора которого вызывает падение напряжения на резисторе 20, что приводит к отпиранию транзисторов 21 и к режиму отсечки регулирующего транзистора 1, защищен последний от перегрузок по току.

При этом коэффициент полезного действия стабилизатора остается высоким по сравнению с аналогичными схемами защиты, так как резистор 15, являющийся датчиком тока, не включен в цепь.нагрузки.

Формула изобретения

Компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока по авт.св. № 550626, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы и эффективности защиты при достаточно высоком КПД стабилизатора, в него введены два транзистора и опорный элемент, причем один из транзисторов базой подключен к точке соединения коллектора второго согла- , сующего транзистора с резисторами каскада одного из буферных блоков, эмиттером через опорный элемент - к точке соединения резистора каскада того же буферного блока с входным выводом, а коллектором через дополнительно введенный резистор - к общей шине стабилизатора, второй транзистор коллектором подключен к точке соединения базы регулирующего транзистора с выходом усилителя цепи обратной связи, а база эмиттерным переходом - параллельно упомянутому дополнительно введенному резистору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1, Авторское свидетельство СССР 550626, кл, G 05 F 1/56, 1973.

J «