Стабилизатор напряжения постоянного тока с непрерывным регулированием Советский патент 1982 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в целях питания различных радиотехнических устройств.

В основном авт.св. № 583416 описан стабилизатор напряжения постоянного тока с непрерывным регулированием, содержащий основной и п-дополнительных регули рующих транзисторов, коллекторы которых подключены соответственно к основному и п-дополнительным источникам питания, а эмиттеры - к одному из выходных выводов л-запирающих транзисторов, блок для управления, вход которого подключен к выходным выводам, причем базы осно-вного и дополнительных регулирующих транзисторов через .резисторы подключены к выходу блока для управления. Эмиттеры запирающих транзисторов соединены с эмиттерами, а коллекторы - с базами соответствующих дополнительных регулирующих транзисторов, а база, каждого из запирающих транзисторов через резистор подключена к коллектору предыдущего регулирующего транзистора 1 .

Недостатком известного стабилизатора является увеличение примененной составляющей напряжения на выходе при переходе функции регулирования от одного регулирующего транзистора к другому. Частота переменной составляющей равна частоте выпрямленного напряжения, если в качестве основного и дополнительных источников питания используются выпрямители переменного напряжения, например, с выхода статического преобразовате10ля. Если в качестве основного и дополнительных источников питания используются аккумуляторы, то частота переменной составляющей определяется параметрами активных и пассивных

15 элементов стабилизатора. Для устранения этой переменной составляющей необходимо на выходе стабилизатора устанавливать дополнительные фильтры, что приводит к увеличению габа20рито и массы устройства.

ЦеЛь изобретения - уменьшение переменной составляющей выходного напряжения, а .также снижение массы 25 и габаритов стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что параллельно переходам коллекторбаза запирающих транзисторов включены конденсаторы.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого стабили-эгатора. .

Стабилизатор содержит регулирующие транзисторы: основной 1, дополнительные 2, 3 и 4, запирающие транзис торы 5, 6 и 7, резисторы 8-т14, блок 15 для управления, входом подключенный к выходным выводам, источники питания: основной 16 и дополнительные 17, 18 и 19 конденсаторы 20, 21 и 22 Регулирующие транзисторы и блок 15 составляют замкнутый контур регулирования, поддерживающий выходное напряжение стабилизатора неизменным.

Сущность работы стабилизатора сое тоит в том, что ток нагрузки пропускет тот регулирующий транзистор, на коллекторе которого имеется минимальное напряжение относительно эмиттера При изменении напряжения источников 16-19 ток нагрузки стабилизатора -в определенные моменты плавно переходит от одного регулирующего транзистора на другой. Транзисторы, 5, 6 и 7 шунтируют эмиттерные переходы соответствующих регулирующих транзисторов, надежно запирают их, когда на коллекторе регулирующего транзистора с меньшим номером имеется напряжение с полярностью. При максимальном напряжении источников 1619 ток нагрузки пропускает только .транзистор 1, в цепи базы которого протекает ток от блока 15 через ре-зистор 6. Одновременно такой же ток от блока 15 протекает и через резисторы 9, 10 и 11, однако в базы транзисторов 2, 3 и 4 он не попадает, так как при этом открыты и насыщены транзисторы 5, 6 и 7, ток баз которых течет через резисторы 12, 13 и 14.. По мере снижения напряжения источников 16-19 напряжение ,на коллекторе транзистора 1 приближается к нулю, одновременно уменьшается ток базы транзисторов 5, он выходит из насыщения и ток нагрузки стабилизатора плавно переходит от транзистора 1 к транзистору 2. При дальнейшем уменьшении напряжения источников функции регулятора поочередно выполняют транзисторы 3 и 4.

В моменты перехода функции регулятора от одного транзистора к другому, например, от транзистора 1 к транзистору 2, напряжение на переходе коллектор-эмиттер транзистора 1 приближается к нулю. Транзистор 1 становится практически -неуправляемым Так как диоды выпрямителя источника 17 находятся е:ще в проводящем состоянии, то напряжение пульсаций со входа стабилизатора беспрепятственно

поступают на выход стабилизатора через неуправляемый транзистор 1. Част этой переменной составляющей падает на переходе коллектор-эмиттер транзистора 1, т.е. поступает через резистор 12 на переход база-эмиттер запирающего транзистора 5, который, как отмечалось выше, в этот момент переходит из режимд насыщения в активный режим. Транзистор 5 усиливает эти колебания и они поступают на базу регулирующего транзистора 2, ,к которому в данный момент начинает переходить функция регулятора выходного напряжения. Таким образом, многократно усиленные колебания с входа стабилизатора поступают на выход. Введение конденсатора 20 приводит к тому, что запирающий транзистор 5 теряет способность передавать и усиливать пер еменное напряжение. Благодаря этому в стабилизаторе не происходит усиления колеб&ний, возникающи на регулирующем транзисторе 1. На выход стабилизатора теперь будет поступать переменная составляющая непосредственно с входа стабилизатора. Он хорошо фильтруется фильтром выпрямителя и не превышает единиц миливольт Аналогичные процессы происходят и на остальных peгyлиpsпoщиx транзисторах. Если в качестве источников 16-19 питания используются аккумуляторы, то колебания на выходе стабилизатора в моменты перехода функции регулятора от одного регулирующего транзистора к другрму возник.гиот из-за самовозбуждения транзистора, который в этот момент становится неуправляемым.

Таким образом, введение конденсаторов позволяет уменьшить переменную составляющую выходного напряжения,, а также посредством отказа от использования дополнительных выходных фильров, снизить массу ,и габариты стабилизатора.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока с непрерывным регулированием по авт.св. № 583416, отличающийся тем, что, с целью уменьшения переменной составляющей выходнс го напряжения, а также скижения массы и габаритов стабилизатора, параллельно переходам коллекторбаза запирающих транзисторов включены конденсаторы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 583416, кл. G 05 F 1/56.