Стабилизатор напряжения постоян-НОгО TOKA Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании вторичных источников электропитания. Известен стабилизатор напряжения содержащий регулирующий элемент, выполненный на силовом и согласующих транзисторах одного типа проводимости, и.схему управления. Для уменьшения мощности рассеяния регул рующего элемента и повышения ЩЦ в стабилизаторе разделены цепи питания коллекторов силового и согласующих транзисторов П . Однако стабилизатор требует наличия дополнительного источника питагацего напряжения, что значиельно усложняет схему. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является ста лизатор напряжения постоянного тока содержащий регулирующий элемент, со тоящий из силового и управляющего транзисторов разного типа проводи мости,, эмиттер силового транзистора подключён к входному вьшоду стабилизатора, коллектор - к-выходному выводу, база управляющего транзистора соединена с выходом с ;емы сравнения непосредственно, а че- , рез токоограничивающий двухполюсник с входным выводом, эмиттер управляющего транзистора соединен через резистор с общей шиной, а через полупроводниковый элемент с выходным вьшо- дом 2. Недостатком этого стабилизатора напряжения постоянного тока является низкий КПД из-за большой мощности рассеяния схемы сравнения и токоограничивающего двухполюсника, необходимой для управления проводимостью регулирующего элемента. Причем введение дополнительного силового транзистора не прзволяет повысить КПД стабилизатора, так как при этом увеличивается минимальное падение напряжения на регулирующем элементе и, следовательно, возрастает мощность рассеяния н нем, Цель изобретения - повышение К1Щ стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащей регулирующий элемент, состоягций из силового и управляющего транзисторов разного типа проводимости, эмиттер СИЛОВОГО транзистора подключен к входному вьшоду стабилизатора, коллектор - к выходному выводу, база управля1ацего транзситора соединена с выходом схемы сравнения непосредственно, а через токоограничивающий двухполюсник с входным выводом, эмиттер управляющего транзистора соединен через резистор с общей шиной, а через полупроводниковый элемент с выходным выводом, введен согласующий транз истор, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости силового транзистора, причем эмиттер согласующего транзистора соединен с базой силового транзистора, база подключена к коллектору управляющего транзистора, а коллектор соединен с эмиттером управляющего.транзистора. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор содержит регулирующий элемент, выполненный на силовом 1 и управляющем 2 транзисторах разн типа проводимости, схему 3 сравнения, токоограничивакнций элемент 4, резистор 5, полупроводниковый элемент 6 и согласующий транзистор 7. Эмиттер силового транзистора 1 подключен к входному выводу 8 стаби лизатора, коллектор - к выходному выводу 9. Эмиттер управлякицего тран зистора 2 соединен через резистор 5 с общей шиной 10, а через полупровод шковыи элемент 6 с выходны выводом 9. Эмиттер согласукщего транзистор 7, тип проводимости которого совпа дает с типом проводимости силового транзистора 1, соединен с базой сил вого транзистора 1, база подключен к коллектору управляющего транзист ра 2, а коллектор соединен с эмитт ром управляющего транзситора 2, СтабнлиЗатор работает следующим образом. При изменениях входного напряжения или тока нагрузки выходной сигнал схем1)1 3 сравнения воздействует на проводимость регулирующего элемента и изменяет ее таким образом, чтобы выходное напряжение оставалось неизменным. Наличие в стабилизаторе согласующего транзистора 7 приводит к сниже- нию управляющего тока регулирующего элемента, а следовательно, к уменьшению мощности рассеяния схемы 3 сравнения и токоограничительного двухполюсника 4, т.е. к повьппению КПД, Благодаря тому, что коллектор согласующего транзистора 7 подключен к точке соединения резистора 5 с полупроводниковым элементом 6,обеспечивается малая мощность рассеяния и высокий КПД стабилизатора. Это объясняется тем, что полярность напряжения на полупроводниковом элементе 6 противоположна полярности напряжения на переходе коллектор-эмиттер согласующего транзистора 7, в результате чего минимальное падение напряжения на регулирующем элементе, определяемое формулой ,i«--U3p U3,-Ue, минимальное падение налряжения на регулирующем элементе; 35 - напряжение на педеходе эмиттер-база силового транзистора 1; напряжение на переходе эмиттер-коллектор согласующего транзистора 7; и - напряжение на полупроводниковом элементе 6, а, следовательно и мощность рассеяния силового транзистора 1, малы. Предлагаемое техническое решение может быть использовано для миниатюризации вторичных источников электропитания, так как позволяет уменьшить мощность рассеяния регулирующим .элементом. Формула изобретения Стабшшзатор напряЛсения постоянного тока, содержащий регулирующий элемент, состоящий из силового и управляющего транзисторов разного ти58325А

па проводимости, змиттер ciinoBoro транзистора подключен к Ьходному выводу стабилизатора, коллектор - к выходному выводу, база управляющего транзситора соединена с выходом схемы $ сравнения непосредственно, а через то- коограничиванядий двухполюсник с входным выводом, эмиттер управляющего транзистора соединен через резистор с общей шиной, а через полупроводнике-ю вый элемент с выходным выводом, отличающийся тем, что, с целью повьшения КПД и надежности, в стабилизатор введен согласующий транзистор, тип проводимости которого 15

.3 6

совпадает с типом пррводимости силового транзистора, причем эмиттер согласующего транзистора соединен с базой силовго транзистора, база подключена к коллектору управлякицего транзистора, а коллектор соединен с змиттгром управляющего транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Штильман В.И, Микроэлетронные стабилизаторы напряжения, К., Техника, 1976, с. 103, рис. 25а.

2.Авторское свидетельство СССР № 582508, кл. С 05 F . 1977.