Стабилизатор напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к злектротехнике и может бьиь использовано в качестве вторичного источника электропитания различных электронных устройств.

Известен компенсационный стабилизатор нанряжения постоянного тока, содержащий последовательный регулирующий элемент на основном и согласующем транзисторах и цепь обратной связи с усилителем постоянного тока на транзисторе, коллектор которого подключен к базе согласующего транзистора, а коллекторная нагрузка усилительного транзистора подсоединена к входному силовому зажиму регулирующего элемента, кроме того стабилизатор снабжен оптоэлектронным прибором, источник света которого включен в цепь коллектора согласующего транзистора, а фоторезистор используется в качестве коллекторной нагрузки усилительного транзистора 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий элемент на составном транзисторе, усилитель напряжения обратной связи, источник опорного

напряжения, делитель выходного напряжения, резистивный датчик тока нагрузки и элемент токовой положительной обратной связи, выполненной на транзисторе, эмиттер которого соединен с коллектором проходного транзистора регулирующего элемента и одним концом резисторного датчика нагрузки, база соединена с коллектором согласующего транзистора регулирующего элемента и другим .концом резисторного датчика, а коллектор - с базой

10 проходного транзистора регулирующего элемента и резистором, второй конец которого соединен с общей щиной стабилизатора 2.

Недостатком известного стабилизатора являtsется то, что при его работе на изменяющу5рся нагрузку усилитель обратной связи работает в сравнительно больщом динамическом диапазоне выходных токов. Это связано с тем, что элемент токовой обратной связи, выпол20ненный на транзисторе, открывается только после достижения током нагрузки пороговой величины , определяемой напряжением эмиттер-база этого транзистора. 3 Цель изобретения - улучшение параметров стабилизатора при работе на изменяющуюся нагрузку путем снижения динамического диапа зона выходных токов усилителя обратной свя зи. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе напряжения, содержащем регулирующий, например составной транзистор, усилитель обратной связи, резистивный датчик TOKai токозадающий каскад на транзисторе с резистором в. цепи эмиттера, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора, база токрзадающего каскада подключена к змиттеру дополнительно введенного тран зистора, коллекторно-базовый переход которого подключен параллельно резистивному датчику тока. Кроме того, коллектор дополнительно ; введенного транзистора подключен к выходу источника дополнительного напряжения, а коллектор транзистора токозадаю-щего каскада подключен к базе регулирующего транзистора через дополнительный токопере дающий каскад. На фиг. 1-3 приведены принципиальные злектрические схемы для размещения включений датчика тока, (на фиг. 1 датчик тока включен в цепь нагрузки в ту же щину, что и регулирующий транзистор со стороны входа устройства, на фиг. 2 датчик тока включен в цепь коллектора согласующего транзистора, на фиг. 3 - в общую щину стабилизатора). Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, усилитель 2 обратной связи, резистивный датчик 3 Toka, элемент токовой обратной связи, выполненный на транзисторе 4 с резистором 5 в цепи змиттера, дополнитель ный транзистор 6 коллекторно-базовый переход которого подключен параллельно резистивному датчику 3 тока, защитный транзистор 7 и источник 8 тока, а также содержит (фиг. 3) дополнитель п 1Й токопередающий каскад на транзисторе 9 с резисторами 10 и И. Устройство работает следующим образом. Усилитель 2 обратной связи и регулирующий транзистор 1 образуют замкнутую систему регулирования постоянного напряжения на выходе устройства. Прямое смещение регулирующего траизистора 1 осуществляется током коллектора траизистора 4, причем этот ток определяется величиной резистора S в цепи эмиттера этого транзистора и величиной потенциала его базы. Дополнительный транзис. тор 6 включен так, что базо-эмиттерные пере ходы транзисторов 6 и 4 компенсируют друдруга и напряжение на эмиттерном резисторе 5 транзистора 4 повторяет напряжение на дат чике 3 тока нагрузки, а значит и ток через транз истор 4, поступающий в цепь базы регулирующего транзистора I, начиная с нулевых значений напряжений на датчике 3 трка. Причем ток, поступающий в цепь базы регулирующего транзистора 1 через транзистор 4 изменяется согласно току нагрузки. Протекание начального тока через коллек-. тор-змиттерный переход транзистора 4 при нулевом токе нагрузки (в том числе и в процессе первоначального запуска стабилизатора) обеспечивается выбором соответствующей пары транзисторов 4 и 6 и установкой их в линейный режим. Так, например, при согласованных транзисторах 4 и 6 протекание начального тока через транзистор 4 обеспечивается наличием источника 8 тока, ток которого проходя через транзистор 6 обеспечивает падение напряжения на переходе базаэмиттер этого транзистора большей величины, чем на переходе база-эмиттер транзистора 4 (которое было бы на переходе база-эмиттео при нулевом токе коллектора этого транзистора). Вследствие этого транзистор 4 пропускает ток, величина которого зависит от тока задаваемого источником 8 тока. В простейшем случае функции источника 8 тока выполняет активное сопротивление (фиг. 3). Дополнительный транзистор 6 работает при напряжениях база-коллектор равных падению напряжения на датчике 3 тока .. Возможно также в каждой из схем (фиг. 1-3) подключение коллектора дополнительного транзистора 6 к дополнительному источнику напряжения (для обеспечения более линейного режима работы). Например, в схеме (фиг. 2) коллектор транзистора 6 подключен к выводу источника напряжения Е , потенциал которого выше потенциала вывода основного источника напряжения . Схема (фиг. 3) с датчиком 3 тока, включенным в общую щину, дополнена токопередающим каскадом на транзисторе 9 для линей-. ной передачи тока эмиттера транзистора 4 в цепь базы регулирующего транзистора 1, причем коллектор транзистора 4 подключен к базе транзистора 9 и через резистор 10 - к шине питания, а эмиттер транзистора 9 - через резистор 11 к той же шине, коллектор - к базе регулирующего транзистора 1. Таким образом, включение дополнительного транзистора с типом проводимости обратным проводимости траизистора токозадающего каскада в схему подачи тока в цепь базы регулирующего транзистора, позволяет значительно улучшить линейность цепи обратной связи по току и снизить динамический диапазон изменения выходиых Токов усилителя обратной связи, и следовательно, обеспечить более высокие

параметры стабилизатора при работе его на изменяющуюся нагрузку.

Формула нзобрете ни я

-f-f,0CZh

-,0

+ ,04, озадающего каскада подключена к эмиттеру дополнительно введенного транзистора, коллеК торно-базовый переход которого подключен параллельно резистивному датчику тока.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

;

V/

Фиг. 1

v/