Линейный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

(5) ЛИНЕ-ЙНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

t

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания электронных устройств.

Известен стабилизатор напряжения, содержащий последовательный силовой орган в виде составного транзистора, регулирующий элемент которого подключен к основному источнику питания, а согласующий элемент составного транзистора - к дополнительному источнику питания, и между базой сог ласующего элемента составного транзистора и коллектором регулирующего элемента включен диод в прямом направлении 1 J.

Однако в этом устройстве на регулирующем элементе может рассеиваться сравнительно большая мощность.

Наиболее близким к Предлагаемому является линейный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательный регулирующий элемент в виде составного транзистора, состоящий из нескольких согласующих транзисторов, подключенных коллекторами к выводам для подключения дополнительного источника питания, и регулирую«щего транзистора, подключенного коллектором к выводу, для подключения основного источника питания, токостабилизирующий элемент, включенный между коллекторами согласующих транзисторов и управляющим входом регулирующего элемента, который соединен

10 с выходом усилительно-измерительного узла обратной связи, соединенного своими входами с выходными выводами Г2 .

В этом устройстве не обеспечива15ется защита согласующего транзистора от перегрузки по току в случаях, когда изменения напряжений основного и дополнительного источников несинфазны или синфазны, но не равны по

20 абсолютной величине, а также при включении устройства (в процессе нарастания входных напряжений), KOI- да напряжение основного источника 39 нарастает медленнее напряжения допол нительного источника. Перегрузка по току согласующего каскада может возникнуть не только при полном пропадании напряжения основного источника питания, но и при его изменении до величины меньшей минимально допустимого значения, вследствие, например, уменьшения ниже нормы напряжения питающей сети, выхода из строя выпрями теля и при других неисправностях источника формирования основного напря жения. В этом случае возникает перегрузка по току согласующего транзистора. Этот недостаток при возникновении неисправности в основном источнике питания или уменьшении ниже нормы напряжения питающей сети может быть устранен путем увеличения напряжения основного источника, однако это приводит к уменьшению коэффициента полезного действия устройства и не исключает перегрузку согласующего транзистора при включении устройства Вследствие этого известное устройств имеет низкую надежность. Цель изобретения .- повышение надежности. Поставленная цель достигается тем что в линейный стабилизатор п|)стоянного напряжения введен дополнительны транзистор, подключенный своей базой к базе одного из согласующих транзис торов, эмиттером - к коллектору регу лирующего транзистора, а ко лектором к управляюш.ему входу регулирующего элемента. На чертеже представлена принципиальная схема, линейного стабилизатора постоянного напряжения. Стабилизатор напряжения содержит последовательный регулирующий элемент 1 , выполненный в виде составного транзистора на регулирующем транзисторе 2 и согласующих транзисторах 3, и 5, токозадающий элемент 6, включенный между коллекторами согласующих транзисторов 3, 4 и 5 и управ ляющим входом регулирующего элемента 1, усилительно-измерительный узел обратной связи 7, соединенный своим выходом с управляющим входом регулирующего элемента 1, а входами - с выходными выводами стабилизатора,.и дополнительный транзистор е, соедине ный своей базой с базой одного из согласующих транзисторов (например, с базой транзистора 3 , эмиттером 2с коллектором регулирующего транзистора 2, а коллектором - с управляющим входом регулирующего элемента 1. Основной EQCH и дополнительный Едоп источники питания подключены относительно общей шины соответственно к коллектору транзистора 2 и коллекторам транзисторов 3, и 5. Устройство работает следующим образом. Минимально допустимое напряжение между эмиттером и коллектором регулирующего транзистора 2 равно напряжению между его эмиттером и базой согласующего транзистора 3, к которой подключена база транзистора 8. Это напряжение остается практически постоянным во всем диапазоне изменения токов коллектора от номинального его значения до значений близких к нулю. Поэтому в процессе включр-.ния устройства или в установившемся режиме, когда величина напряжения между эмиттером и коллектором регулирующего транзистора 2 больше минимально допустимого значения, напряжение на эмиттере транзистора 8 больше, чем на его базе, и трайзистор 8 закрыт. Если же напряжение между эмиттером и коллектором регулирующего транзистора 2, вследствие малой скорости нарастания напряжения основного источника путания, при его включении или по причине неисправности последнего будет меньше допустимого значения, транзистор 8 открывается и шунтируетвход регулирующего элемента 1, в результате чего он подзакрывается, и через согласующие транзисторы протекает ток на несколько порядков меньше его номинального значения, что исключает их перегрузку по току во всех возможных режимах работы. База транзистора 8 подключается к базе того из согласующих транзисторов, напряжение между базой которого и эмиттером регулирующего транзистора 2 равно минимально допусти |лому напряжению между эмиттером и коллектором регулирующего транзистора. 2. Если возможное обратное напряжение между базой и эмиттером транзистора 8 будет больше его допустимого значения, то между эмиттером транзистора 8 и коллектором регулирующего транзистора 2 может быть включен обратный диод, который обеспечит защиту база-эмиттерного перехода транзистора 8 от опасного обратного напряжения.

Предлагаемый стабилизатор позволяет исключить перегрузку согласующих транзисторов регулирующего элемента при всех возможных отношениях между напряжениями основного и дополнительного источников и в любых режимах работы устройства, что обеспечивает его высокую надежность.

Формула изобретения

Линейный стабилизатор постоянного напряжения. содержащий последовательный регулирующий элемент в виде составного транзистора, состоящий из нескольких согласующих транзисторов, подключенных коллекторами к выводам для подключения дополнительного источника питания, и регулирующего транзистора, подключенного коллектором к выводу для подключения

основного источника питания, токостабилизирующий элемент, включенный между коллекторами согласующих транзисторов и управляющим входом регулирующего элемента, который соединен с выходом усилительно-измерительного узла обратной связи, соединенного своими входами с выходными выводами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен дополнительный транзистор, подключенный своей базой к базе одного из согласующих транзисторов, эмиттером - к коллектору регулирующего транзистора, а коллектором - к управляющему входу регулирующего элемента

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР W , кл. G 05 F 1/58, 1976.