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

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания автоматики и вычислительной техники. Известны стабилизаторы постоянно го тока, содержащие регулирующий транзистор, усилитель, опорный источник и датчик тока 1. Недостатком этого стабилизатора является низкий КПД. Наиболее близкий к предцлагаемому по технической сущности - стабилиза тор, содержащий N регулирующих тран зисторов, коллекторы которых через разделительные диоды подключены к клеммам для подключения N источников питания, эмиттеры соединены вместе и черз эталонный резистор г дключены к выходной шине, усилитель постоянного тока, первым входо соединенный с первым выводом источ ника опорного напряжения, и делитель напряжения, состоящий из после довательно соединенных резисторов 2 . Недостатком известного стабилизатора также является низкий КПД, .поскольку ток погрузки проходит через все регулирующие транзисторы Цель изобретения - повииение КПД. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного тока введены N-1 усилителей постоянного тока, выходы которых соединены с базами соответствующих регулируннцих транзисторов, вторые входы объединены и подключены к выходной шине, первые входы введенных усилителей соединены соответствующими выходами делителя напряжения, второй вывод которого ьсоединен с первым выводом источника опорного напряжения, второй вывод которого подключен к точке соединения эмиттеров регулирующих транзисторов и эталонного резистора. На чертеже приведена функциональная схема стабилизатора постоянного тока. Устройство содержит последовательно включенные источники 1-3 питания, параллельно включенные регулирующие транзисторы 4-6, коллекторы которых через разделительные диоды 7-9 подключены к соответствующим источникам питания 1-3, усилители 10-12 постоянного тока выходы которых соединены с базами соответствующих регулирующих транзисторов 4-6 делитель 13 напряжения, состоящий из резисторов

14-16 источник 17 опорного напряжения и эталонный резистор 18 с первым 19 и вторым 20 выводами.

Второй вход каждого усилителя 10-12 подключен ко второму выводу 20 эталонного резистора 18, а первый вход - к соответствующему выводу делителя 13.

Первый вывод делителя 13 подключен к первому выводу 19 эиалонного резистора 18, а второй вывод - к минусовой клемме источника 17 опорйого напряжения.

Эмиттеры всех регулирующих транзисторов 4-6 и плюсовая клемма источника опорного 17 напряжения подсоединены к первому выводу 19 эталонного резистора 18.

Стабилизатор постоянного тока работает следующим образом.

Напряжение с источников 1-3 питания через разделительные диоды 7-9 и регулирующие транзисторы 4-6 поступает на эталонный резистор 18 и сопротивление 21 нагрузки. Напряжение обратной связи снимается с эталонного резистора18 и поступает на один из входов усилителей 10-12 постоянного тока. На вторые входы усилителей 10-12 подается напряжение, снимаемое с соответствующих резисторов 14-16 делителя 13. Разност этих напряжений усиливается и поступает на базы регулирующих транзисторов.

Параметры делителей 13 подобраны таким образом, что обеспечивают поочередную работу регулирующих транзисторов 4-6 и необходимую стабильность выходного тока стабилизатора.

При малых выходных напряжениях стабилизатора, меньших, чем напряжение, снимаемое с источника питания 1, в активном режиме работает только транзистор 4, на вход усилителя 10 которого поступает наиболыд опорное напряжение. На вход усилителей 11 и 12 от источника 17 опорного напряжения через резисторы 15 и 16 делителя 13 поступает меньшее напряжение, чем на усилитель 10. Вследствие этого на базы транзисторов 5 и б с выходов усилителей 11 и 12 будет поступать запирающее напряжение.

По мере возрастания выходного нацряжения (при увеличении сопротивления 21 нагрузки напряжение между ксЛтлвктором и эмиттером транзистора 4 уменьшается и транзистор 4 переходит в режим насьпцения, что вызывает уменьшение тока нагрузки и отпирание транзистора 5. При дальнейшем увеличении выходного напряжения транзистор 5 насыщается, а транзистор 6 переходит в область активного режима.

Таким образом, поскольку ток нагрузки проходит только через один из транзисторов, полная мощность, рассеиваемая на регулирующем элементе, уменьшается по сравнению с известны В результате этого повышается общий КПД стабилизатора, а значит уменьшается масса и габариты теплоотводного устройства.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного тока содержащий N регулирующих транзисторов, коллекторы которых через разделительные диоды подключены к клеммам для подключения N источников питания, эмиттеры соединены вместе и через эталонный резистор подключены к выходной шине, усилитель постоянного тока, первым входом соединенный с первым выводом источника опорного напряжения, и делитель напряжения, состоящий из N последовательно соединенных резисторов,первым выводом подключенный к точке соединения эмиттеров регулирующих транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены N-1 усилителей постоянного тока, выходы которых соединены с базами соответствующих регулирующих транзисторов, вторые входы объединены и подключены к выходной шине, первые входы введенных усилителей соединены с соответствующими выходами делителя напряжения, второй вывод которого соединен с первым выводом источника опорного напряжения, второй вывод которого подключен к точке соединения эмиттеров регулирующих транзисторов и эталонного резистора.

с

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 506838, кл. G 05 F 1/56, 1973.