Стабилизатор напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах электропитания блоков автоматики.

Известны стабилизаторы напряже- 5 ния 1,2 и 3,содержащие дварегулирующихтранэистора.Первый из них стабилизатор компенсационного типа с дополнительным транзистором, шунтирЬванным резистором и включенным после- О довательно с основным 1 .

Его недостатком является линейный режим работы регулирующих транзисторов , что вызывает выделение на них значительной мощности.15

Второе устройство составлено из ключевого, работающего с частотой сети, и компенсационного стабилизаторов, что позволяет получить высокие энергетические показатели 2 . 20 Его недостатками являются сложность схемы, значительные габариты и вес.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор напряжения, содержащий вход-.. ной и выходной регулирующие транзисторы, включенные последовательно между силовым выпрямителем ивыходным зажимом ; сглаживающий конденсатор, под-ключенный между соединенными эмитте- 30

- --Sj;; a;S5g s vj ;

(54) СТАБИЛИЗАТбР НАПРЯЖЕНИЯ

ром и коллектором регулирующих транзисторов и общей шиной, орган управления, подключенный к выходу и соединенный с базой выходного регулирующего транзистора, и параметрический стабилизатор на стабилитроне, подсоединенный одним входом к выходному зажиму З .

К недостаткам этого стабилизатора относится линейный режим работы входного регулирующего транзистора.

Цель изобретения-снижение рассеиваемой мощности.

Указанная uejjb достигается тем, что в стабилизатор напряжения, содержащий входной и выходной регулирующие транзисторы, включекные нослёдовательно между силовым выпрямителем и вЫходным зажимом, сглаживающий конденсатор, подключенный между соединенными эмиттером и коллектором регулирующих транзисторов и общей шиной,орган управления,подключенный к выходу и соединенный с базой выходного регу.лирующего транзистора, параметрическиЯ стабилизатор на стабилитроне, подсоединенный одним входом к выходному зажиму, введены спусковой элемент с двумя входами и S-образной вольт-амперной характеристикой, вспомогательный

/ V:Ji;. . 3 ,S jSa«SfeS&.liW5«SKi-N « ; : :-p- ---l-J«S « a - - -, .-. Ёгыпрямитель и резистор, причемОДИН вход и выход спускового элемёнта вклю чены между базой и эмиттером входного регулирующего транзистора, а другой вход соединен с выходом параметричес кого стабилизатора, второй вход кото рого подключен к точке соединения р зистора и вспомогательного выпрямите ля , другие выводы которых соединены соответственно к базе И эмиттеру вхо ного регулирующего транзистора. Спус ковой элемент выполнен на транзисторах разного типа проводимости. На фиг. 1 приведена принципиальна схема стабилизатора напряжения, на фиг. 2 - временная диаграмма режима работы. Стабилизатор напряжения содержит два регулирующих транзистора 1 и 2 (входной и выходной), включенных последовательно, силовой выпрямитель 3 .сглаживающий конденсатор 4, орган управления 5, вспомогательный выпряйитель 6,- резистор 7, пусковой элемент 8 с S-образной характеристикой выполненный на двух транзисторах 9, 10 противоположного типа проводимости, параметрический стабилизатор 11, выполне.нный на стабилитроне 12 и резисторе 13. На фиг. 2( выходное стабилизированное напряжение; Uj - напряжение на выходе силового выпрямителя 3; и - напряжение на выходе вспомогательного выпрямителя 6; Uci напряжение на сглаживающем конденсаторе 4 Un - напряжение параметрического стабилизатора 11. Стабилизатор напряжения работает следующим образом. В момент равенства нулю пульсирую щего напряжения U на выходе вспомогательного выпрямителя б спусковой элемент 8 переходит взакрытое состояние и, размыкая переход базаэмиттер транзистора 1, разрешает его включение. При нарастании на пряжения Uj, транзистор1 открывается током через резистор 7 и обеспёчива.ет быстрый заряд конденсатора 4, который происходит при более высоком напряжении UjHa выходе силового выпрямителя 3, чем напряжение Uc4 процессе заряда напряжение U постоянно сравнивается с суммой напряже ний параметрического стабилизатора и базо-Эмиттерного перехода транзистора 2. Сравнейие производится спусковым элементом 8, входы которого подключены соответственно к базе тр зистора 1 .и катоду стабилитрона 12. При этом влияние изменения баЗО-эми терного напряжения транзистора 1 не существенно. Выходное напряжение па раметрического стабилизатора 11 выбирается равным сумме максимального напряжения пульсаций и минимального напряжения, необходимого .для работы регулирующего транзистора 2. При за 9 .-, ряде конденсатора 4 до номинального значения потенциал эмиттера транзистора .9 превышает потенци ал базы и спусковой элемент 8 переходит во включенное состояние, шунтируя переход база-эмиттер транзистора 1; выключение спускового элемента 8 происходит при дальнейшем убывании напряжения нуля. В результате включения спускового элемента 8 транзистор 1 запирается и отключает силовой- выпрямитель 3 от конденсатора 4, который в дальнейшем разряжается через транзистор 2 на нагрузку стабилизатора. В следующий полупериод конденсатор 4 заряжается до номинального значения аналогичным образом. . Работа второй ступени стабилизатора с регулирующим транзистором 2 аналогична работе известных стабилизаторов компенсационного типа. Данная ступень служит для окончательной стабилизации напряжения и сглаживания пульсаций. Таким образом, при изменении входного напряжения в широких пределах на входе второй ступени обеспечивается неизменное входное напряжение, а на транзисторе первой ступени, работающем в режиме ключа, рассеиваемая мощность значительно меньше. Формула изобретения 1.Стабилизатор напряжения, содержащий входной и выходной регулирующие транзисторы, включенные последовательно между силовым выпрямителем и выходным зажимом,.сглаживающий конденсатор, подключенный между соединенными эмиттером и коллектором регулируклдих транзисторов и общей шиной, орган управления, подключенный к выходу и соединенный с базой выходного регулирующего транзистора, и параметрический стабилизатор на стабилитроне, подсоединенный одним входом к выходному зажиму, отличающийся тем, что, с целью сни-- жения рассеиваемой мощности, в него введены спусковой элемент с двумя входами и S-образной вольт-амперной характеристикой, вспомогательный выпрямитель и резистор, причем один вход и выход спускового элеме.нта включены между базой и эмиттером входного регулирующего транзистора, а другой вход соединен с выходом параметрического стабилизатора, второй вход которого подключен к точке соединения резистора и вспомогательного выпрямителя, другие выводы которых подсоединены соответственно к базе и эмиттеру входного регулирующего транзистора. . 2.Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что спусковой элемент выполнен на двух транзисторах разного типа проводимости.