Стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

t

Изобретение относится к источникам электропитания радиоэлектронных устройств, а именно к стабилизаторам напряжения постоянного тока с защитой регулирующего транзистора по мощности рассеяния.

Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, который содержит последовательный регулирующий транзистор, в эмиттерную цепь которого включен датчик тока, параллельно коллектор-эмиттерному переходу которого подключен датчик напряже1шя, выполненный из последовательно соединенных двух резисторов, транзистор защиты, база которого подгслючена к выходу датчика напряжения, эмиттер подключен к выходу стабилизатора, а коллектор подключен к базе регулирующего транзистора .

Недостатком стабилизатора является малый диапазон напряжения стабилизации, что связано с действием линейной цепи обратной связи по ияпряжению и току, образованной резисторами датчика напряжения и датчика тока, приводящим к значительному снижению тока регулирунлцего транзистора и доходящего до полного запирания стабилизатора.

Мощность, рассеиваемая на регулирующем транзисторе, ограничиваемая цепью рбратной связи, в диапазоне на пряжения стабилизации не постоянна,

10 изменяется от максимального до нулевого значения, что значительно снижает Эффективность схемы защиты регулирующего транзистора.

Наиболее близким по технической

ts сущности к предлагаемому является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный регулирую1ций транзистор, в эмиттерную цепь которого включен датчик тока, а

М параллельно кЬллектор-эмиттерному переходу подключен вход датчика напряжения, пороговый элемент, один вход которого подключен к выходу датчика напряжения, другой - к выходному выводу, а выход - к управляющему узлу регулирующего транзистора. Кром того, стабилизатор содержит пусковую схему на двухбазовом транзисторе f2. Недостатками этого стабилизатора является сложность обусловленная использованием специальной пусковой схемы. Цель изобретения - упрощение стабилизатора. Поставленная цель достигается тем что в стабилизаторе напряжения постоянного тока, содержащем последовательный регулирующий транзистор, в эмиттерную цепь которого включен дат чик тока, параллельно коллектор-змит терному переходу подключен вход датчика напряжения, пороговый элемент, один вход которого подключен к выходу датчика напряжения, другой - к выходному выводу, а выход - к управляющему узлу регулиругацего транзистора, датчик напряжения выполнен нелинейным, с гиперболической характеристикой. Для этого, например, датчик напря жения может быть выполнен из цепочки последовательно соединенных стабилитрона, первого и второго резисторов, причем параллельно второму резистору подключены параллельно соединенные третий резистор и диод. : На чертеже приведена схема стабилизатора напряжения постоянного тока. дСтабилизатрр содержит последовательный регулируклций транзистор 1, в цепь эмиттера которого включен дат чик тока 2, параллельно коллекторэмиттерному переходу которого подключен датчик напряжения 3, пороговый элемент А, подключенный одним входом к выходу датчика напряжения, другим - к выходному выводу, а выходом - к управляющему узлу 5 регулирующего транзистора. Датчик напряжения содержит последовательно соединенные стабилитрон 6, первый ре зистор 7, второй резистор 8 и параллельно последнему подключены последовательно соединенные третий резистор 9 и диод 10., Стабилизатор напряжения постоянно го тока работает следующим образом. При включении стабилизатора суммарное напряжение с датчика напряжения 3 и датчика тока 2 подается на пороговый элемент 4. На выходе по 34 рогового элемента 4 вырабатывается электрический сигнал, который с помощью управляющего узла 5 регулирует проводимость регулирующего транзистора 1. В том случае, когда напряжение с датчиков напряжения 3 и тока 2 не превышает величины порогового значения порогового элемента 4, ток стабилизатора не ограничен схемой защиты и на выходе стабилизатора узлом управления 5 поддерживается напря жение стабилизации. Когда напряжение превьшае.т пороговое значение, на выходе порогового элемента 4 появляется сигнал, приводящий к подзапиранию регулирующего транзистора 1, что ведет к снижению тока стабилизатора и к снижению мощности, рассеиваемой на регулирующем транзисторе 1. При этом возрастание напряжения на коллектор-эмиттерном переходе дополнительно подзапирает регулирующий транзистор 1 за счет увеличения выходного напряжения с датчика напряжения 3. В виду того, что датчик напряжения 3 имеет нелинейную гиперболическую характеристику со следующей функциональной зависимостью выходного напряжения датчика напряжения 3 от напряжения на коллектор-эмиттерном переходе регулирующего транзистора PR Л| -v tipaV.,- V вых пор Vx-O где Р - мощность, рассеиваемая на регулирующем транзисторе в режиме ограничения тока; , - напряжение срабатывания по рогового элемента; R - сопротивление резистора датчика тока; V - напряжение на коллекторэмиттерном переходе регулирующего транзистора; У.,„- напряжение выходного датчика напряжения, то сигнал на выходе порогового элемента 4 с помощью-узла управления 5 поддерживает напряжение на коллекторэмиттерном переходе и ток протекающий через регулирующий транзистор такой величины, что мощность рассеиваемая на регулирующем транзисторе сохраняется постоянной, независимо от напряжения на входе и выходе стабилиэатора. Это исключает запирание регулирующего транзистора,а поэтому отпадает необходимость использования в стабилизаторах напряжения постоянного тока пусковых схем, что упрощае стабилизатор, расширяет диапазон ста билизируемых напряжений. Формула изобретения 1 .Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный регулирующий транзистор, в эмиттерную цепь которого включен датчик тока, а параллельно коллектор-эмиттерному переходу подключен вход датчика напряжения, пороговый элемент, один вход которого подключен к выходу датчика напряжения, другой - к выходному выводу, а выход - к управJ6яющему узлу регулируимкего транзистора, отличающийся тем, что, с целью упроще11ия, датчик напряжения выполнен нелиней1гьгм, с гиперболической характеристикой. 2. Стабилизатор по п, 1, о т л ичающийся . что датчик напряжения вьтолнен из цепочки последовательно соединенных стабилитрона, первого и второго резисторов,причем параллельно второму резистору подключены параллельно соединенные третий резистор и диод. Источники ипформацим, принятые во внимание при -экспертизе 1.Ралли, Защита стабилизатора напряжения посредством резистора в цепи обратной связигЭлск гро тик-5 1973,К6. 2,Авторское свщтетепьство СССР № 5303Z5, кл. G 05 F /58, 197; (пототип). J.....