Стабилизатор напряжения с непрерыв-НыМ РЕгулиРОВАНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания, например, вычисли тельных машин. Известны стабилизаторы напряжения с непрерывным регулированием, содержа щие блок для управления, основной и N дополнительных транзисторных регуляторов ij. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ста билизатор, содержащий блок для управления, цепь из N последовательно вклю ченных диодов, основной и N дополнительных транзисторных регуляторов, подключенных змиттерами к выходной клемме, коллекторами - к соответствующим входным клеммам 2 |. Недостатками известных стабилизаторов являются невысокий КПД, сложность, ,увеличенные вес и габариты. Цель изобретения - повышение КПД, упрощение, уменьшение веса и габарито устройства. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе напряжения, содержащем блок для управления, цепь из N последовательно включенных диодов, основной и N дополнительных транзи торных регуляторов, подключенных эмиттерами к выходной клемме, коллекторами - к соответствукицим входным клеммам, указанная цепь диодов катодом N-ro диода подключена к выходу блока для управления и к управлякйцему входу N-ro дополнительного транзисторного регулятора, анодом первого диода эта цепь подключена к управляющему входу основного транзисторного регулятора, а промежутбчные точки зтой цепи подключены к управляющим входам соответствующих дополнительных транзисторных регуляторов, причем управляющий вход каждого транзисторного регулятора подключен к своему источнику ст&бильного тока. На фиг. I показана схема предлагаемого стабилизатора,: на Фиг. 2 3 и 3.схемныерешения отдельных узлов. Стабилизатор содержит линейные транзисторные регуляторы 1-4, блок 5 управления, последовательно вклюценные диоды 6-8, источники 9-12 стабильного тока. Линейные регулятор в мощных стабилизаторах содержат 4-7 Параллельно соединенных мощных транзисторов и несколько согласующих с симметрирующими и запирающими резисторами. Блок 5 содержит источник опорного напряжения, узел сравнения усилитель постоянного тока. Резистор 3 и I4 и источник I5 стабильного напряжения выполняют роль источников стабильного тока, при этом минусовый вывод источника 15 подключается к любому выходному выводу стабилизатора . Токостабилизирующие двухполюсник 16 и 17, выполненные, например, на полевом транзисторе, обеспечивают ст бильный ток в базы регулятора. Стабилизатор работает следующим образом. . На входных клеммах стабилизатора имеются 4 постоянных напряжения, отличающиеся по величине одно от друго на несколько процентов. При максимал ном йходном напряжении пропускают си ловой ток и осуществляют регулирование регулятора 1. Весь ток источнико 10-12 и часть тока источника 9 проте кает через диоды 6-8 и втекает в вы ход блока 5. Регуляторы 2-4 заперты отрицательными смещениями на их упра ляющих входах, образованными падениями напряжений в диодах 6-8. При уве личении выходного напряжения стабилизатора выход блока 5 потребляет больший ток, при зтом меньшая часть тока источника 9 поступает в управляющий вход регулятора 1 и выходное напряжение стабилизатора уменьшается до исходной величины.. Процессы при монотонном уменьшени входного напряжения от максимальной величины, следующие. Вначале приближается к насыщению регулятор 1, после чего выходное напряжение стабилизатора уменьшается в пределах заданной нестабильности, что вызьгеает уменьшение втекающего в выход блока 5 тока, при этом ток источника 9 поступает в управляющий вх регулятора 1, поддерживая его в сост нии насыщения, часть тока источника 10 протекает в управляющий вход регулятора 2 и он осуществляет регулироваиие. Диод 6 при этом не проводит тока, так как на управляющих входах регуляторов 1 и 2 потенциалы равны. Далее насыщается регулятор 2 , выходной ток блока 5 уменьшается, ток источника 10 течет в управляющий вход регулятора 2, а функции регулирования принимает регулятор 3, диод 7 при этом закрыт. При питании стабилизатора от аккумуляторов в коллекторные цепи регуляторов 1-3 установлены диоды для блокирования обратных токов при минимальном входном напряжении и работающем регуляторе 4. При питании от выпрямителя токи заперты диодами выпрямителя и дополнительньгх диодов не требуется. Таким образом,о к регулятору, проводящему ток нагрузки, может быть приложено напряжение, равное .части диапазона изменения входного напряжения, причем тем меньшая часть, чем больше регуляторов взято. КОД предлагаемого стабилизатора вьпое, поскольку переключение схемой управления на другой регулятор осуществляется после насьш1ения предыдущего, а в известном - при некотором напряжении на нем (причем это напряжение больше напряжения насыщения на величину необходимого запаса с учетом разбросов параметров регулирующих и запирающих транзисторов). Особенно ощутимым преимущество по КГЩ становится -: при низких выходах напряжения (5-12В) : Соответственно в предлагаемом устройстве уменьшаются объемы радиаторов для регуляторов, а, следовательно, вес и габариты всего устройства. Упрощение достигнуто за счет исключения запирающих транзисторов. Формула изобретения Стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, содержащий блок для управления, цепь из N последовательно включенных диодов (где N 1, 2, 3...), основной и N дополнительных транзисторных регуляторов, подключенных эмиттерами к выходной клемме, коллекторами - к соответствующим входным клеммам, отличающийся тем,что,с целью повышения КПД,упрощения уменьшения веса и г -баритов, указанная цепь диодов катодом N-ro диода подключена к выходу блока для управления и к управляющему входу N -то дополнительнего транзисторного регулятора, анодом первого диода эта цепь подключена к управляющему входу основного транзисторного регулятора,а промежуточные точки этой цепи подкхвочены к управляющим входам соответствующих дополнительных транзисторных регулято841& ров, причем управляющий вход каждого транзисторного регулятора подключен , к своему источнику стабильного тока. Источники информации, приняты во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР 583416, кл. G 05 F 1/56, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 531140, кл. G 05 F 1/56, 1974.

Ugx f/l /0-|p J

« AfO-fH

о -f

Виход

о - Ug),-l-AU О-рг°О ОО