Импульсный стабилизатор постоянногоНАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть исполь зовано в устройствах электропитания автоматики и вычислительной техники.

Известен стабилизатор постоянного напряжения, который содержит регулирующий элемент, выходной фильтр, усилитель обратной связи, модулятор длительности импульсов, источник опорного напряжения. Его недостатком является сложность устройства, что ограничивает применение в малогабаритной аппаратуре 1.

Известен также импульсный стабилизатор напряжения, который содержит регулирующий и усилительный транзисторы разного типа проводимости, выходной фильтр и источник опорного напряжения, причем коллектор усилительного транзистора соединен с базой регулирующего, эмиттер - с выходом фильтра, а база через последовательно соединенные резистор и источник опорного напряжения подключена к общей шине, конденсатор, первым выводом подключенный к входу фильтра, а вторым выводом - к базе усилительного транзистора 2.

Его недостатком являются значительный бросок тока коллектора усилительного транзистора при включении, так как в первый момент ток заряда выходного конденсатора фильтра протекает непосредственно через переходы эмиттер-база регулирующего и коллектор-эмиттер усилительного транзисторов, минуя последовательное звено

выходного фильтра, что может вызвать выход из строя усилительного транзистора, низкая стабильность выходного напряжения из-за того, что в момент паузы, когда регулирующий и усилительный транзисторы закрыты, ток разряда конденсатора, протекая через последовательно соединенные источник опорного напряжения и резистор, вызывает дополнительное падение напряжения на резисторе, что эквивалентно уменьшению опорного напряжения и ведет к снижению стабильности при различном значении токов нагрузки стабилизатора.

Целью изобретения является увеличеиие надежности и стабильности выходного напряжения стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий и усилительный транзисторы разного типа проводимости,

выходной фильтр и источник опорного напряжения, причем коллектор усилительного транзистора соединен с базой регулирующего, эмиттер - с выходом фильтра, база через последовательно соединенные резистор и источник опорного напряжения подключена к общей шине, конденсатор первым выводом подключен к входу фильтра, введены диод и дополнительный резистор, первые выводы которых подключены к второму выводу конденсатора, второй вывод дополнительного резистора подключен к базе усилительного транзистора, а второй вывод диода подключен к источнику опорного напряжения, причем диод включен в проводящем направлении для тока источника опорного напряжения.

На чертеже приведена принципиальная схема импульсного стабилизатора напряжения.

Импульсный стабилизатор напряжения состоит из регулирующего транзистора 1, усилительного транзистора 2, выходного фильтра 3, источника 4 опорного напряжения, конденсатора 5, резисторов 6, диода 7, дополнительного резистора 8, конденсатора 9, резистора 10.

Стабилизатор работает следующим образом.

При подключении источника входного напряжения транзистор открывается, вызывая отпирание транзистора 1. Потенциал коллектора транзистора 1 увеличивается и через конденсатор 5 и резистор 8 напряжение положительной обратной связи передается на базу транзистора 2, вызывая увеличение его тока коллектора и еще больщее отпирание транзистора 1. Ток заряда конденсатора 5, протекающий через переход база-эмиттер транзистора 2, ограничивается резистором 8, вследствие чего ограничивается и ток коллектора транзистора 2 до величины, достаточной для поддержания транзистора 1 в насыщенном состоянии. При отпирании транзистора 1 происходит заряд конденсатора 9 через резистор 10 фильтра 3 и выходное напряжение новыщается. При достижении выходным напряжением величины, равной напряжению опорного источника напряжения, транзисторы 2 и 1 лавинообразно запираются, а конденсатор 5 разряжается через диод 7, резистор 10, конденсатор 9 и источник 4. При использовании диода 7 с небольшим падением напряжения в прямом направлении напряжение на базе транзистора 2 будет мало отличаться от источника 4 и не будет зависеть от величины тока разряда

конденсатора 5. Поэтому при незначитель. ном уменьщении выходного напряжения, достаточном для отпирания транзистора 2, происходит лавинообразное отпирание транзисторов 2 и 1, и процессы в схеме повторяются.

Таким образом, введение дополнительного резистора 8 ограничивает ток коллектора транзистора 2, защищает его от перегрузок и повыщает надежность устройства, а введение диода 7 устраняет понижение потенциала базы усилительного транзистора 2, вызванное протеканием тока разряда конденсатора 5 через резистор 6, что обеспечивает значительное повыщение стабильности выходного напряжения при изменениях тока нагрузки.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий и усилительный транзисторы разного типа проводимости, выходной фильтр и источник

опорного напряжения, причем коллектор усилительного транзистора соединен с базой регулирующего, эмиттер - с выходом фильтра, база через последовательно соединенные резистор и источник опорного напряжения подключена к общей шине, конденсатор первым выводом подключен к входу фильтра, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и стабильности выходного напряжения стабилизатора, в него введены диод и дополнительный резистор, первые выводы которых подключены к второму выводу конденсатора, второй еывод донолнительного резистора подключен к базе усилительного транзистора, а второй вывод диода подключен к источнику опорного напряжения, причем диод включен в проводящем направлении для тока источника опорного напряжения.

Источники информации,

принягые во внимание при экспертизе

1.Додик С. Д., Гальперин Е. И. Источники электропитания на полупроводниковых приборах, М., «Сов. радио, 1969,

с. 406.

2.Авторское свидетельство СССР № 262994, кл. Н 02М 3/153, 1969.