Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике и .может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения с малой мсхцностью рассеяния регулирующего элемента.

В стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем регулирующий элемент на транзисторах и усилитель обратной связи, параллельное включь ние нескольких силовых транзисторов регулирующего элемента позволяет значительно снизить мощность, рассеиваемую отдельным его силовым транзистором 1.

Такое техническое решение приводит к усложнению схемы стабилизатора. Кроме того, резисторы, включенные в эмиттерах параллельно включенных силовых транзисторов, не обеспечивают полное выравнивание их коллекторных токов, что снижает надежность стабилизаторов.

В другом из известных стабилизаторов постоянного напряжения, содержацем последовательный регулирующий элемент, состоящий из основного и согласующих транзисторов одного типа проводимости и усилитель обратной связи на транзисторе, мощность, рассеиваемая основным регулирующим транзистором, уменьшена за счет включения в. силовую цепь между коллектором основного и коллекторами согласующих транзисторов балластного резистора 2.

Недостатком указанного стабилизатора является большая мощность расtoсеяния балластного резистора и, следовательно, всего стабилизатора.

Нс1ибалее близкий к предлагаемому стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный в силовой цепи

15 регулирукндий орган, выполненный на силовом и согласующих .транзисторах одного типа проводимости и. управляющем транзисторе другого- типа проводимости, резисторный шунтирующий эле20мент, одним выводом подключенный к выгодной цепи, и усилитель обратной связи. Резисторный шунтирующий элемент позволяет разгрузить регулирующий транзистор по трку и по мощности рассеяния Сз

Включение резисторного шунтирующего элемента паргшлельно регулирующему органу уменьшает влияние сигнала рассогласования цели обратной

30 связи на проводимость регулирующего

органа и этим увеличивает нестабильность выходного напряжения при изменении входного напряжения. Кроме того, недостатком данного стабилизатора является также повышенное напряжение между его входным и выходным выводами, что объясняется большим минимальным падением напряжения на регулирующем органе. Этот недостаток ведет к нежелательному увеличению напряжения питающего источника.

Цель изобретения - уменьшение нестабильности выходного напряжения при изменении питаквдего напряжения с одновременным уменьшением напряжения м-эжду входным и выходным выводами.

Поставленная цель достигается тем что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем.включенный в силовой цепи регулирующий орган, выполненный на силовом и согласукяци транзисторах одного типа проводимости и управляющем транзисторе другог типа проводимости, резисторный шунтирующий элемент, одним выводом подключенный к выходной шине, и усилитель обратной связи, резисторный шунтируюмий элемент выполнен в виде двух последовательно соединенных резисторов и другим выводом подключен к общей шине, а коллекторы согласующих и эмиттер управляющего транзистора регулирующего органа подключены к точке соединения резисторов шунтирующего элемента.

Включение резисторного шунтирующего элемента параллельно выходным выводам уменьшает нестабильность выходного напряжения при изменении питанвдего напряжения, а подключение коллекторов согласующих транзисторо и эмиттера управляющего транзистора к точке соединения резисторов шунтирующего элемента уменьшает минимальное падение напряжения на регулирующем органе и, следовательно, уменьшает напряжение между входным и выходным выводами стабилизатора. На чертеже представлена схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения.

Предлагаемый стабилизатор постояного напряжения содержит включенный в силовой цепи регулирующий орган, выполненный на силовом 1 и согласующих ,2 транзисторах одного типа проводимости и управляющем транзисторе 3 др5/гогр типа проводимости, резисторний шунтирующий элемент, выполненный на двух последовательно соединенных резисторах 4 и 5 и включенный параллельно выходным выводам и усилитель 6 обратной связи с источником 7 опорного напряжения и измерительным делителем 8 выходного напряжения. Коллекторы согласующих 2 и управляющего 3 транзисторов регулирующего органа подключены к точке соединения резисторов 4 и 5 шунтирующего элемента.

На один вход усилителя 6 обратной связи поступает напряжение от источника 7 опорного напряжения, на другой вход - напряжение от измерительного делителя 8 выходного напряжения

Сигнал рассогласования, усиленный усилителем 6 обратной связи, воздействует на проводимость регулирующего элемента (1,2,3) и изменяет ее таким образом, чтобы при колебаниях питающего напряжения выходное напряжение о.ставалось неизменным.

Стабилизатор работает следующим

5 образом.

В предлагаемом стабилизаторе полярность напряжения на резисторе 4 шунтирующего элемента противоположна Полярности напряжения на переходе

0 коллектор-эмиттер согласующего

транзистора 2 регулирующего органа. В результате уменьшается минимальное падение напряжения на регулирующем органе, что приводит к уменьшению

5 его мощности рассеяния и уменьшению напряжения между входом и выходом стабилизатора. Следовательно, в отличие от известного стабилизатора, в предлагаемом стабилизаторе одновременно с уменьшением мощности рассеяния регулирующего органа уменьшается и напряжение между его входным и выходным выводами.

Так как резисторный шунтирующий элемент включен яараллельно выход- .

ным выводам, он не уменьшает влияние

цепи обратной связи на проводимость регулирующего органа, что по сравнению с известным стабилизатором позволяет уменьшить нестабильность выходного напряжения при изменении питающего напряжения.

При применении предлагаемого стабилизатора в 2 раза уменьшается нестабильность выходного напряжения

при изменении питаквдего напряжения/ а также в 1,7 раза уменьшается напряжение между входным и выходным выводами стабилизатора.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий вкдноченный в силовой регулирующий орган, выполненный на

силовом и согласующих транзисторах одного типа проводимости и управляющем транзисторе другого типа проводимости, резисторный шунтирукядий элемент, одним выводом подключенный

к выходной шине, и усилитель обратной связи ,отлич ающий ся тем, что, с целью уменьшения нестабильности выходного напряжения при изменении питающего напряжения с одновременным

уменьшением напряжения между входным

и выходным выводами, резйсторный шунтирующий элемент выполнен в виде двух последовательно соединенных резисторов и другим выводом подключен к общей шине, а коллекторы согласующих и эмиттер управляющего транзисторов регулирующего органа подключены к точке соединения резисторов шунтирующего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

и Б.И.Гальперина. М., Советское радио, с. 200, рис. Ш 23.

3.Векслер Г.С. и др. Влияние минимсшьного тока, регулирующего транзистора с шунтом на параметры стабилизатора напряжения. - Электроингм техника в автоматике. Под. ред. Ю.И.Конева. М., Советское радио, вып. б, с. 64, рис. 2.