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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности в стабилизаторах. Известен регулирующий элемент ста билизатора, содержащий составной транзистор и резисторы подпитки, включенные в эмиттерные цепи транзисторов. Резисторы смещения через развязывающий диод подключены к одному из полюсов отдельного источник питания, другой полюс которого подключен к коллектору регулирующего .элемента ll. Недостатки устройства - сложност схемы, объясняемая введением дополни тельного отдельного источника питания, и невысокая надежность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является тран зисторный регулирующий элемент ста.билизатора, содержащий составной транзистор, состоящий из силового и N согласующих транзисторов, первый из которых коллектор-эмиттерным пере ходом подключен к коллектор-базовому переходу силового транзистора, а кгик дый последующий согласующий транзистор - к коллектор-базовому переходу предыдущего транзистора, токостабили зирующийблок с N выходами, вход которого подключен между эмиттерной цепью силового транзистора и выводом, служащим для подключения к общей шине, а каждый его выход подключен к эмиттеру соответствующего согласующего транзистора 2. 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 соединен с соответствующим выходом токостабилизирующего блока, база - с выходом источника опорного напряжения, вход которого является входом токостабили эирукяде го блока, а свободный вывод резистора - с выводом, служащим для подключения к общей шине. . Недостаток регулирующего элемента - диапазон регулирования его оказывается иногда недостаточно широким. .Так, например, при использовании его в стабилизаторах напряжения нель зя получить выходные напряжения устройства ниже, чем величина опорного напряжения токостабилизирующего блока, или к нулевому значению.Это объясняетсй тем, что при приближении (снижении) выходного напряжения к величине опорного напряжения опорное напряжение резко падает, нормальное функционирование регулирующего элемента нарушается,- стабилизация выходного напряжения прекращается. Цель изобретения - расширение пределов регулирования. Поставленная цель достигается тем что в известном транзисторном регулирующем элементе второй входной вывод токостабилизирующего блока соединен с коллекторной цепью составного транзистора. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема транзис торного регулирующего элемента. Транзисторный регулирующий элемент содержит составной транзистор, состоящий из силового транзистора 1 и согласующих транзисторов 2, 3, первый из которых коллектор-эмиттерной цепью подключен к коллекторбазовой цепи силового транзистора 1 а каждый последующий согласующий транзистор - к коллектор-базовой це пи предыдущего транзистора, и токостабилизирующий блок 4. Он состоит из ti цепочек по числу согласующих транзисторов в составном транзистор Каждая цепочка содержит транзистор 5, резистор б и термочувствительный элемент 7, соединенные последовател но. Коллектор каждой цепочки подклю чен к соответствующему выходу токостабилизирующего блока 4. Свободный вывод резистора 6 соединен с первым входным выводом токостабилизирующего блока 4. База транзистора соедин на с выходом источника 8 опорного напряжения, вход которого соединен со вторым входным выводом токоста.билизирующего блока 4. Между эмитте ной цепью каждого транзистора N цепочек и выходным выводом включен ре зистор 9. Устройство работает следующим об разом. Рассмотрим работу транзисторного регулирующего элемента на примере использования его в стабилизаторе напряжения с широким диапазоном рег лирования выходного напряжения. Ток смещения каждого каскада согласующего транзистора выбирается т кой величины, что обеспечивает нормальное функционирование регулирующегЬ элемента при минимальной нагру ке и максимальном нагреве его транзистороэ. Величина эталонного сопротивления определяется по формуле ЭТ ICM - напряжение на элементе 8, Ugg - напряжение цепи эмиттербаза соответствующего согласующего транзистора токостабилизирующего блока 4. Для уменьшения влияния изменения напряжения источника питания регулирующего элемента на величину тока смещения в устройстве имеется корректирующая цепь, выполненная в виде резистора 9. Величина сопротивления резистора 9 выбрана такой, что протекающий по ней ток, протекая по резистору 6, несколько изменяет на нем падение напряжения пропорционально изменению напряжения источника питания, и таким образом, что величина тока смещения выходного канала токостабилизирующего блока 4 остается постоянной. Эталонное сопротивление состоит из суммы сопротивлений + При любом изменении выходного напряжения стабилизатора в пределах . от максимального значения до нулевого опорное напряжение на элементе 7 не изменяется. Не изменяется и величина эталонного сопротивления. Следовательно , ток смещения остается постоянным. Этим достигается нормальное функционирование регулирующего элемента при работе его в широком диапазоне регулирования. Однако, ток смещения не остается постоян-. ным при изменении температуры. Термочувствительный элемент изменяет свое сопротивление в зависимости от изменения температуры, т.е. величину эталонного сопротивления, а следовательно, и величину тока смещения. Ток смещения увеличивается при увеличении температуры нагрева транзисторов регулирующего элемента и уменьшается при ее снижении. Таким образом, обеспечивается нормальное функционирование и широкий диапазон регулирования регулирующего элемента при изменениях напряжения источника питания и температуры, ИспользЬвание предлагаемого транзисторного регулирующего элемента в устройствах позволяет расширить функциональные возможности этих устройств и повысить КПД. Формула изобретения Транзисторный регулирующий элемент содержащий транзистор, состоящий из силового и rt согласующих транзисторов, первый из которых коллектор-. эмиттерной цепью подключен к коллектор-базовой цепи силового транзистора , а каяодый последующий, согласующий транзистор - к коллектор-базовой цепи предьвдущего транзистора, токостабилизирующий блок с N вЕлходами, первый входной вывод которого подключен к выводу, служащему для подключения к источнику питания, а каждый его выход подключен к эмиттеру соответствующего согласующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, второй входной

вывод токостабилизирующего блока соединен с коллекторной цепью составного транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №371572, кл. G 05 F 1/56, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2596085, кл. G 05 F 1/56, 1978.

10