Двухступенчатый стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК G05F1/56 

Описание патента на изобретение SU951266A1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры.

. Известен стабилизатор напряжения, содержащий два регулирующих транзистора первой и второй ступени, включенных последовательно в выходную шину, регулирующий транзистор второй ступени базой подключен к выходу органа управления, подключенного к выходу стабилизатора, конденсатор, включенный между общей шиной и точкой соединения регулирующих транзисторов til

Однако данная схема имеет низкий КПД, так как регулирующий транзистор первой ступени работает в активном режиме.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двухступенчатый стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий два регулирующих элемента, включенных последовательно в выходную шину, первый регулирующий элемент управляющим входом подключен к выходу узла сравнения, первый вход которого подключен к точк.е соединения регулирующих элементов, конденсатор, включенный между общей шиной и указанной точкой

соединения, второй регулирующий элемент, выполненный на транзисторе, управляющий вход которого подключен к выходу органа управления, соединенного с выходными клеммами С2.

Недостатком стабилизатора является повьпдение пульсации выходного напряжения при малыхтоках нагрузки. Кроме того, стабилизация напряжения на конденсаторе осуществляется изменением угла открывания первого регулирующего элемента (тиристора), а это приводит к дополнительному увеличению угла сдвига фаз между напря15жением и отстающим током первой гармоники в сети, всегда имеющимся за счет индуктивностей обмотки трансформатора и, следовательно, к увеличению потерь. Использование тиристора

20 затрудняет выполнение стабилизатора в виде интегральной схемы, так как в настоящее время тиристоры не могут быть выполнены в интегральном исполнении.

25

Цель изобретения - увеличение КПД и уменьшение пульсаций выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что второй вход -узла сравнения

30 подключен к выходной к 1емме. Кроме того, узел,сравнения выпол нен на К -транзисторе, затвор котор го соединен с вторым-входом узла-ср нения, второй сток - с первым входо узла.сравнения, а первый сток - с в ходом узла сравнения, причем первый регулирующий элемент выполнен на транзисторе, эмиттером соединенным с выходной клеммой, коллектором - с точкой соединения конденсатора и вт .рого регулирующего элемента, а пара лельно переходу база - эмиттер тран зистора подключен резистор. Узел сравнения выполнен .на А -тр зисторе, затвор которого через резистор соединен с вторым входом узла сравнения параллельно переходу затвор - второй сток Л -транзистор подключен первый стабилитрон и первый сток подключен к базе согласующего транзистора, коллектором соеди ненного с выходом узла сравнения, а эмиттером - с выходом ограничителя амплитуды, выполненного на резистор втором стабилитроне и транзисторе, коллектор которого соединен с выход ной клеммой, база через резистор с коллектором и через второй сгтабилитрон - с первым входом узла сравнения, а эмиттер - с эмиттером согл сующего транзистора, причем транзис тор первого регулирующего элемента коллектором соединен с входной клем мой, эмиттером - с конденсатором и при этом параллельно переходам база - эмиттер согласующего транзистора и транзистора ограничителя амп литуды подключены дополнительные ре зисторы. Кроме того, с целью защиты Л. -тр зистора от перенапряжений, между ба зой транзистора ограничителя амплиту ды и вторым стабилитроном включен третий стабилитрон, шунтированный конденсатором, причем к базе транзистора ограничиТеля амплитуды подключен эмиттер введенного транзистора защиты, коллектор которого под ключен к базе согласуквдего транзистора, база через первый введенный резистор.- к точке соединения второго и третьего стабилитронов и параллельно переходу база - эмиттер транзистора защиты и входным клеммам подключены второй и третий введен ные резисторы., С целью повышения надежности работы между вторым стабилитроном и первым входом узла сравнения включен триггер, выполненный на двух транзисторах разного типй проводимости и двух резисторах, причем база первого транзистора соединена с коллектором второго, а база второго с коллектором первого и через диод соединенаС входной клеммой, параллельно переходам база - эмиттер каждого транзистора подключен соответст вугавдй резистор, при этом эмиттер второго транзистора соединен с первым входом узла сравнения, а эмиттер первого транзистора через введенный четвертый резистор подключен к базе введенного транзистора защиты, коллектор которого соединен с -базой согласующего транзистора, а эмиттер через пятый введенный резистор подключен к точке соединения введенных диода и конденсатора,- соединенных последовательно и. подключенных к входным клеммам, куда также подключен третий введенный резистор, эмиттер транзистора защиты через введенный стабилитрон - к второму стоку Л -транзистора, кроме того переход база-эмиттер транзистора зашунтирован введенным шестым резистором. Между базой транзистора ограничителя амплитуды и первым входом узла сравнения включен триггер,выполненный на двух транзисторах разного типа проводимости и одном резисторе, причем база первого транзистора соединена с коллектором второго, а база второгос коллектором первого и через диод соединена с входной клеммой, параллельно переходу база-эмиттер второго транзистора подключен резистор, при этом эмиттер его соединён с первым входом узла сравнения, а база первого транзистора через введенный четвертый резистор подключен к базе введенного транзистора защиты, коллектор которого соединен с базой согласующего транзистора, а эмиттер через пятый введенный резистор подключен к точке соединения введенных диода и конденсатора, соединенных последовательно и подключённых к входным клеммам, куда также подключен третий введенный резистор, эмиттер транзистора защиты через введенный стабилитрон - к второму стоку Л -транзистора, кроме того переход база-эмиттер транзистора защиты ашунтирован введенным шестым резистором. С целью повышения КПД и уменьшения пульсаций выходного напряжения второй вход узла сравнения подключен к выходной клемме через одну диагональ регулируемого потенциометром введенного резисторного моста, к другой диагонали которого подключен введенный вспомогательный источник напряжения через введенный диод. На фиг. 1-6 приведены принципиальные схемы двухступенчатого стабилизатора напряжения постоянного тока. Стабилизатор (фиг. 1) содержит регулирующий элемент 1 на транзисторе 2, параллельно переходу база-эмиттер которого подключен резистор 3, эмиттер подключен к выходу стабилизатора, а база - к первому стоку А транзистора 4 узла сравнения 5 и коллектор - к конденсатору б, к кол лектору регулирующего транзистора 7 и ко второму стоку Л -транзистора 4 затвор которого подключен к выходу стабилизатора. Регулиру ощий транзистор 7 эмиттером соединен с выходом стабилизатора, а базой - с выходом органа управления 8, подключенного к ВЫХОДУ стабилизатора. Кроме того, транзистор 2 (фиг. 2) коллектором покдлючен к входу стабилизатора, эмиттером -к конденсатору б, а базой к коллектору согласующего транзистора 9 узла сравнения 5, база которого подключена к первому стоку Л -транзистора. 4, эмиттер - к эмитте ру транзистора 10 амплитудного огра ничителя 11.Коллектор транзистора 10 подключен к входу стабилизатора и через резистор 12 соединен с базой, которая через стабилитрон 13 соединена с конденсатором 6, а параллель но переходу база-эмиттер транзистора 9 и 10 соответственно подключены резисторы 14 и 15. Затвор Л -транз тора 4 соединен с выходом стабилиза тора через резистор 16 и через стабилитрон 17 с вторым стоком. База транзистора 10 (фиг. 3) соединена с стабилитроном 13 через парал лельно соединенные . с табилитрон 18 и конденсатор 19 и с эмиттером транзистора защиты 20, коллектор которого соединен с базой согласующего транзистора 9, а база через резистор 21 с точкой соединения стабилитронов 13 и 18. Затвор Л -транзистора 4 соединен с движком потенциометра 22 моста 23. Выводы потенциомет ра 22 соединены с выходом вспомогательного источника напряжения 24 через диод 25 и через резисторы 26 и 27 с выходом стабилизатора, а параллельно переходу база-эмиттер транзистора защиты 20 и входу стаби лизатора подключены соответственно резисторы 28 и 29. В стабилизаторе (фиг. 4) стабилитрон 13 подключен к конденсатору 6 через переход эмит тер-база транзистора 30, коллектор которого через резистор 31 соединен с общей шиной стабилизатора. Затвор Л -транзистора 4 через резистор 16 подключен к движку потенциометра 22 а вместо резистора 27 используется полевой транзистор 32, который затвором подключен к выходу стабилизатора, истоком к эмиттеру регулирующего транзистора 7 и резистору 26, а стоком к выводу потенциометра и параллельно переходу сток - исток подключен стабилитрон 33-,а между эмиттером транзистора 7 и выходом стабилизатора включен резистор 34. Транзистор 10 (фиг. 5) ограничителя амплитуды 11 базой подключен через стабилитрон 12 к базе первого транзистора 35 триггера 36, выполне ного на двух транзисторах 35 и 37, соединенных между собой соответственно база с коллектором, коллектор с базой, и параллельно переходам-база-эмиттер подключены соответственно резисторы 38 и 39. Первый транзистор 35 подключен ко второму стоку А -транзистора 4, а базой через диод 40 к входу стабилизатора. Второй транзистор 37 эмиттером подключен через резистор 21 к базе транзистора защиты 20, эмиттер которого подключен через стабилитрон 41 ко второму стоку -транзистора 4 и через резистор 42 к точке соединения диода 43 и конденсатора 44, соединенных последовательно и подключенных параллельно ко входу стабилизатора. Транзистор 10 (фиг. 6) ограничителя амплитуды 11 базой подключен к эмиттеру второго транзистора 37 триггера 36, база которого через резистор 21 соединена с базой транзистора защиты 20,. . Работа второй ступени стабилизатора на регулирующем транзисторе 7 с органом управления 8 аналогична работе известных компенсационных стабилизаторов С последовательным регулирующим транзистором. Эта ступень служит для стабилизации, выходного напряжения и сглаживания пульсаций. Регулирующий элемент 1 первой ступени на транзисторе 2 с схемой сравнения 5 служит для стабилизации напряжения на регулирующем транзисторе 7 при широких пределах изменения питающего переменного напряжения и регулировки выходного постоянного напряжения. Это обеспечивается путем прекращения заряда емкости конденсатора 6 на то время периода питающего пульсирующего напряжения от выпрямителя, пока его величина выше максимального напряжения на конденсаторе 6 Uca fnax Достигается это открыванием транзистора 2 регулиругацего элемента 1 при нарастании входного напряжения до уровня минимального напряжения на конденсаторе 6 Ucs.rnin закрыванием, когда напряжениена конденсатор 6 достигает . .. В стабилизаторе (фиг, 1) транзистор 2 открывается при нарастании входного напряжения доисв-тНп потому. Что база подключена к коллектору через переход первый сток - второй сток А. -транзистора 4, у которого при малых напряжениях на переходе первый сток - второй сток ток стока растет с ростом напряжения, т.е. растет ток базы транзистора 2 и при дальнейшем росте входного напряжения будет увеличиваться ток транзистора 2, так как ток через А -транзистор будет расти. Открывание транзистора 2 приводит к заряду конденсатора 6, т.е. к росту управляющего напряжения Л- -транзистора 4, посколь ку его затвор подключен к выходу ста билизатора, т.е. стабилизированному напряжению. Рост управляющего напряжения приводит к замедлению роста тока стока X -транзистора 4, зате к уменьшению его тока и, наконец, к полному запиранию Л -транзистора ра 4 и транзистора 2. Заряд конденса тора б приводит к уменьшению роста входного напряжения стабилизатора за счет увеличения падения напряжения на обмотках трансформатора и диодах выпрямителя, следовательно, при закрывании транзистора 2 ток заряда пре ращается и это приводит к возрастанию крутизны роста входного напряжения, что ycKop ieT время закрывания, определяемое быстродействием транзис тора 2 и 4. После закрывания транзис тора 2 напряжение с входа стабилизатора через резистор 3 поступает к первому стоку Л -транзистора и поддерживает его закрытым до тех пор, пока 1 апряжение на перкходе первый сток - второй сток будет больше напр жения, при котором -транзистор открывается, а так как это напряжение определяется параметрами транзис тора и управляющим напряжением, то можно подобрать емкость конденсатора б так, чтобы при использовании лю бых Д --транзисторов одного типа упр ляющее напряжение уменьшалось настол ко, чтобы при спаде входного напряже ния -транзистор 4 и транзистор 2 практически.не открывались. При использовании во второй ступени стабилизатора электронной защиты от короткого замыкания (КЗ) нагрузки, как наиболее надежной, выходное напряжение стабилизатора при к нагрузки падает до О и А -транзистор 4 закрыт так как к переходу второй сток - зат вор прилолсено напряжение конденсатора 6, а к переходу первый сток - зат вор все входное напряжение, и, еледовательно, для надежной работы схему стабилизатора по фиг. 1 можно использовать, если амплитудное значе ние входного напряжения Ugj yriotx f ше, чем допустимое HanpHKeTiHe nepexo да первый сток - затвор ир;(.5дор А-тра зистор 4. Если напряжениеиц д/ Л;1-аАоп , то используется схема стабилизатора по фиг, 2. В этом стабилизаторе для ограничения напряжения на Л -тра зиторе 4 используется параметрически стабилизатор 11 на стабилитроне 13, транзисторе 10 и резисторах 20 и 24, включенный параллельно регулирукяцему элементу 1. Транзистор 10 служит для уменьшения выходного сопротивления параметрического стабилизатора, когда-открыт .согласующий транзистор 9 Г работающий одновременно с Л -транзистором 4 так же, как в стабилизаторе (фиг. 1) работает транзистор 2. При открывании транзистора 9 открывается и транзистор 2, так как коллекторный ток транзистора 9 является базовым током транзистора 2. После закрывания Л -транзистора 4 напряжение на базе транзистора 10 и, следовательно, на первом стоке растет пока не откроется стабилитрон 13, после этого рост напряжения прекращается, т.е. КЗ нагрузки напряжение на переходе первый сток - второй сток определяется стабилитроном 13, а на переходе второй сток - затвор - стабилитроном 17 независимо от величины входного и выходного напряжения. При больших токах нагрузки в. единицы ампер для исключения включения Л -транзистора 4 и транзистора 2 при спаде входного напряжения требуется большая емкость конденсатора б, что резко увеличивает габариты стабилизатора. В таких случаях целесообразнее использовать емкость конденсатора полностью, т.е. чтобы напряжение пульсации на конденсаторе 6 было равно допустимому для выбранного типа конденсатора но тогда увеличивается амплитуда управляющего напряжения для Д. -транзистора 4 и чем больше ток нагрузки, тем при больших напряжениях на переходах будут открываться А -транзистор : 4 и транзистор 2, а это приводит к резкому увеличению рассеиваемой мощности на транзисторе 2 и снижению КПД, если падение Напряжения на внутреннем сопротивлеНИИ источника входного напряжения недостаточное для обеспечения насыщенного режима работы транзистора 2. В таких случаях для исключения перегрева транзистора 2 и уменьшения КПД должна использоваться схема стабилизатора по фиг. 3. В этой схеме после закрывания транзистора 2 напряжение на переходе коллектор-эмиттер растет и когда достигает рабочего напряжения стабилитрона 13, начинает заряжаться конденсатор 19 и открывается транзистор 20, который переходом коллектор - эмиттер шунтирует переходы база -эмиттер транзисторов 9 и 10, При дальнейшем увеличении входного напряжения когда открывается стабилитрон 18, заряд конденсатора 19 прекращается, а после спада входного напряжения ниже напряжения открывания стабилитрона 18 он. начинает разряжаться через резистор 21 и цепь базы транзистора 20 и поДцерживается транзистор 20 в открытом состоянии до тех пор, пока напряжение на входе не станет меньше, чем на конденсаторе 6. После этого стабилитрон 13 и коллекторный переход транзистора 10 открываются в прямом направлении и конденсатор б перезаряжается до величины прямого напряжения стабилитрона 18, это приводит к закрыванию транзистора 20, и он остается закрытым, пока вновь не откроется стабилитрон 13 после закрытия транзистора 2. Схему стабилизатора по фиг. 3 из-за наличия конденсатора 19 технологически трудно изготовить в виде интегральной 1икpocxeмы, поэтому для изготовления стабили затора в виде микросхемы нужно использовать схемы стабилизатора по фи г. 5 и б . В стабилизаторе (фиг. 5) после закрытия транзистора 2, когда откроется стабилитрон 13, начинает открываться транзистор 35 триггера 36, что приводит к срабатыванию триггера 36, через транзисторы 35 и 37 течет ток базы транзистора 20 и транзистор 20 открывается и соединяет базу транзистора 9 с стабилитроном 41, рабочее напряжение которого больше, чем напряжение стабилитрона 13, ив результате база -эмиттерные переходы транзисторов 9 и 10 закрыты обратным напряжением за счет разницы в рабочих напряжениях стабилитронов 13 и 41, Транзисторы 35 и 37 триггера 36 остаются открытыми и после закрывания стабилитрона 13 при спаде входного напряжения за счет положительной обратной связи. Когда входное напряжение становится fiJeHbiiie, чем напряжение на конденсаторе 6, открывается диод 40, к базаэмиттерному переходу транзистора 35приложено обратное напряжение и тран зистор 35 закрывается. Это приводит к закрыванию триггера 36 и транзистора 20, они остаются закрытыми, пока вновь не откроется стабилитрон 13 Напряжение на стбилитроне 41 все вре мя остается постоянным при работе ст билизатора за счет напряжения на ко денсаторе 44. На фиг. 6 в стабилизаторе после. закрытия транзистора 2, когда входно напряжение станет больше, чем на ст билитроне 41, открывается транзистор 37 и, следовательно, транзистор т.е. срабатывает триггер 36 и открывается транзистор 20. При этом, переходы база - эмиттер транзисторов 9 и 10 оказываются под обратным напряжением, определяемым стабилитроном 41, так как напряжением на открытых транзисторах 35 и 37 можно пренебречь. В этом случае транзисто ры 35 и 37 триггера 36 закрываются тогда, когда при спаде входного нап жения ток эмиттера транзистора 37 умен ш ается настолько, что транзис тор 35 выходит из насыщения, и тогд за счет положительной обратной связ транзисторы 35 и 37 закрываются. То эмиттера транзистора 37, при которо триггер 36 закрывается, зависит от оэффициента усиления (Э транзистоа 35. Следовательно, величиной раочего тока и /3 транзистора 35 всега можно обеспечить, что закрывание риггера 36 произойдет, когда напряение . на входе стабилизатора недосаточно для открывания транзистора 2 , .е. меньше его напряжения насыщения. Таким образом, в приведенных схеах стабилизатора (фиг. 3, 5 и 6) о время периода после закрывания ранзистора 2 до того, когда входное апряжение становится меньше, чем а конденсаторе 6, транзистор 2 осается закрытым и тогда, когда управяющее напряжение на А -транзистое 4 уменьшается настолько, что он ткрывается и при спадающем входном апряжении. При соединении затвора -транзистора 4 с выходом стабилиатора (фиг. 1 и 2) напряжение пульаций на конденсаторе 6 опеделяется А -транзистором 4 и регуирующим транзистором 7, а именно Сб cь тате min 7 m n так как . . сь rnctx вых 014 Cfe m-i эт 7 1 где U0(,ix выходное напряжение стабилизатора; напряжение отсечки А транзистора 4; кэтТп11П ми имально допустимое напряжение.перехода коллектор-эмиттер транзистора 7 для работы в активном режиме. JBo время работы стабилизатора всегда ° V4/ кэт7m1П Cfe и, следовательно, при настройке на максимальный КПД по имеющимся UoT4 и, UK3T7m1n необходимо подобрать емкость конденсатора 6 так, чтобы от4 UK3T7min -Это легко осуществить при небольших токах нагрузки даже с учетом того, что напряжения пульсаций на конденсаторе 6 не должны превышать допустимую величину, но при больших токах нагрузки это приводит к неполному использованию емкости конденсатора б и большим габаритам стабилизатора, а если учесть, что Л -транзисторы имеют технологический разброс, то может сказаться, что .. 0,Т4 TOin КЭТТГО1П СЬАОП oT4min K3T7nnin CbAon где UA; допустимая амплитуда пульсаций на конденсаторе 6)

(;с - соответственно максималные и минимальные эначеи

и

ния напряжения отсечки Ьт4 min Л -транзистора, обусловленные технологическим разбросом,

В первом случае на транзисторе 7 рассеивается дополнительная мощность, так как UoT4 tnax больше необходимого а второй случай недопустим, так как регулирующий транзистор 7 входит в режим насыщения, т.е. оба случая имеют свои недостатки. Если в цепь затвора Л -транзистора 4 ввести источник дополнительного напряжения так, чтобы при настройке неравенстна 1 и 2 переходили в равенство, т.е и„,-и, . ди, ..

ОТ4 max АЛ

CЬAOП HЭT7m n и и.. . ,4U.

OT4min Aa свАОп кэтт m-in 1

где Од и МА напряжения дополнительного источника, то при любом тех нологическом разбросе параметров транзисторов, любом токе нагрузки и любой амплитуде можно получить максималйный КПД.Для этого в схеме по фиг. 3 дополнительный источникнапря жения 24 подключен к выходу стабилизатора и затвору Л -транзистора 4 через мост 23 на потенциометре 22 и резисторах 26 и 27. В этом случае дополнительное напряжение снимается с диагонали моста 23, а именно с двика потенциометра 22 и может быть как положительным, так и отрицательным, т.е. простой регулировкой можно получить максимальный КПД.Использование дополнительного источника напряжений 24 с мостом, изображенном на фиг. 3, возможно и в стабилизаторе на фиг. 2, 5 и 6, при этом резисторе 16 может отсутствовать, так как его заменят резисторы 26 и 27, а для защиты источника напряжений 24 от напряжения обратной полярности, возникающего на части сопротивления потенциометра 22 П13и КЗ, в нагрузке используется диод 25, который закрывается, если возникающее напряжение больше, чем напряжение источника 24, и защищает его от обратного напряжения. При использовании источника напряжения 24 с мостом изображенным на фиг. 3, в стабилизаторе по фиг.1 диод 25 не нужен, поскольку переход второй сток - затвор Л -транзистора 4 всегда закрыт и опасность возникновения обратного напряжения на входе источника 24 отсутствует.

Схемы стабилизаторов по фиг.1-3, 5 и 6 имеют максимальный.КПД, если ток нагрузки не изменяется. При изменениях тока нагрузки в 11шроких пределах меняется dU, ,а так как равенство 01-4-HiV Л C6 и,эт 7 m-in не выполняется при минимальном токе нагрузки т.е.

oт4- A cь кэт7 тvlтl.

то на транзисторе рассеивается дополнительная мощность, и КПД уменьшается. Для того, чтобы равенетво не зависело от тока нагрузки, , должно изменяться прямо пропорционально току нагрузки, чтопозволяет получить максимальный КПД при любых изменениях тока нагрузки. Это достигается тем, что в схеме пр фиг. 4 одним из резисторов моста 23 является полевой транзистор 32 в режиме управляемого напряжением резистора,у которого управляющим напряжением является напряжение, снимаемое с датчика тока нагрузки - резистора 34. Предполонсим, что при минимальном токе нагрузки управляющее напряжение равно О, транзистор- 32 открыт и падение напряжения на нем тоже равно О, а при максимальном - управляющее напряжение больше нaпpя5keния отсечки транзистора 32, он закрыт и напряжение на резисторе 26 раёно О, тогда напряжение, снимаемое с движка потенциометра 22,отрицательное при минимальном токе и положительное - при максимальном, т.е. при увеличении тока нагрузки напряжение, снимаемое с диагонали моста, растет, что и требовалось получить, а изменяя положение движка потенциометра 22, также ожно компенсировать технологический разброс параметров транзисторов.Использование моста 23 по фиг. 4 в схеах стабилизатора по фиг. 2, 3, 5 и 6 может привести при КЗ нагрузки нижнем по схеме положении движка отенциометра 22 к тому, что к переоду сток-исток транзистора 32 бует приложено напряжение

СИТ5-1 кз bblX JAiT

где ) Its напряжение перехода сток-исток транзистора 31 при КЗ нагрузки, рабочее напряжение стабилитрона 17, которое может оказаться больше допустимого, тогда для защиты транзистора 32 ставится стабилитрон 33, а для ограничения тока через стабилитроны 17 и 33 затвор Д -транзистора 4 соединяется с движком потенциометра 22 через резистор 16. В схеме по фиг. 1 при установке моста по фиг. 4 стабилитрон 33 и резистор 16 необязательны. Назначение диода 25 в схеме на фиг. 4 такое же, как на фиг. 3. При минимальном токе нагрузки ток заряда конденсатора 6, проходящий по цепи: резистор 12, стабилитрон 13 или стабилитроны 18 и 13 и резистор 42, стабилитрон 41, может превысить ток нагрузки и тогда напряжение на конденсаторе 6 станет больше U . что может нарушить работу первой ступени стабилизатора. Для исключения этого стабилитрон 13 и 41 подключается к конденсатору 6 через переход эмиттер - база транзистора 30, в результате ток заряда по указанной цепи уменьшается в , где (тэо коэффициент усиления тран зистора 30, при этом резистор 31 служит для уменьшения рассеиваемой мощности на транзисторе 30. Данное изобретение позволяет повысить КПД и уменьшить пульсации выходного напряжения. Формула изобретения 1.Двухступенчатый стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий два регулирующих элемента, вкл ченных последовательно в выходную шину, первый регулирующий элемент управляющим входом подключен к выходу узла сравнения, первый вход KO рого подключен к точке соединения р гулирующих элементов, конденсатор, включенный между общей шиной и указ ной точкой соединения, второй регу лирующий элемент, выполненный на транзисторе, управляющий вход которого подключен к выходу органа упра ления, соединенного с выходными кле мами, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьше ния пульсаций выходного напряжения, второй вход узла сравнения подключе к выходной клемме. 2.Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что Узел срав нения выполнен на . Д. -транзисторе, Затвор которого соединен с вторым входом узла сравнения, второй стокс первым входом узла сравнения, а первый сток -с выходом узла сравнения, причем первый регулирующий элемент выполнен на транзисторе, эмиттером соединенным с выходной клеммой, коллектором - с точкой соединения конденсатора и второго регулирующего элемента, а параллель но переходу база - эмиттер транзистора подключен резистор. 3.Стабилизатор по п. 1, отли чающийся тем, что узел срав нения выполнен на Л -транзисторе, завтор которого через резистор соединен с вторым входом узла сравнения параллельно переходу затвор второй сток -транзистора, подклю чен первый стабилитрон и первый стоХ подключен к базе согласующего транзистора, коллектором соединенно го с выходом узла сравнения, а эмит тером - с выходом ограничителя амплитуды, выполненного на резисторе, втором стабилитроне и транзисторе/ коллектор которого соединен с выход ной клеммой, база через резистор с коллектором и через второй стабилитрон - с первым входом узла сравнения, а эмиттер - с эмиттером согласующего транзистора, причем транзистор первого регулирующего элемента коллектором соединен с входно й клеммой, эмиттером - с конденсатором и при этом параллельно переходам база - эмиттер согласующего транзистора и транзистора ограничителя амплитуды подключены дополнительные резисторы4.Стабилизатор по п. 3, отличающийся тем, что, с целью защиты Л -транзистора от перенапря- жения, между базой транзистора ограничителя амплитуды и .вторым стабилитроном включен третий стабилитрон, шунтированный конденсатором, причем к базе транзистора ограничителя амплитуды подключен эмиттер введенного транзистора защиты, коллектор которого подключен, к базе согласующего транзистора, база через первый введенный резистор - к точке соединения второго и третьего стабилитронов и параллельно переходу база - эмиттер транзистора защиты и входным клеммам подключены второй и третий введенные резисторы. 5.Стабилизатор по п. 3, о т л и-, чающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, между вторым стабилитроном и первым входом узла сравнения включен триггер, выполненный на двух транзисторах разного типа проводимости и двух резисторах, причем база первого транзистора соединена с коллектором второго, а база второго - с коллектором первого и через диод соединена с входной клеммой, параллельно переходам база - эмиттер каждого транзистора подключен соответствующий резистор, при этом эмиттер второго транзистора соединен с первым входом узла сравнения, а эмиттер первого . транзистора через введенный четвертый резистор подключен к базе введенного транзистора защиты, коллектор которого соединен с базой согласующего транзистора, а эмиттер пятый введенный резистор подключен к точке соединения введенных диода и конденсатора, соединенных последовательно и подключенных к входным клеммам, куда также подключен третий введенный резистор, эмиттер транзистора защиты через введенный стабилитрон - к второму стоку -транзистора, кроме того переход база - эмиттер транзистора защиты зашунтирован введенным шестым резистором. 6. Стабилизатор по п. 3, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, между базой транзистора ограничителя амплитуды и первым входом узла сравнения включен триггер, выполненный на двух транзисторах разного типа проводимости и одном резисторе, при-i

чем база первого транзистора соединена с коллектором второго, а база второго - с коллектором первого и через диод соединена с входной клеммой, паргшлельно переходу база - эмитер второго транзистора подключен резистор, при этом эмиттер его соединен с первым входом узла сравнения, а база первого транзистора через введенный четвертый резистор подключена к базе введенного транзисторазащиты, коллектор которого соединен с базой согласующего транзистора, а эмиттер через пятый введенный резистор подключен к точке соединения введенных диода и конденсатора, соединенных последовательно и подключенных к входным клеммам, куда также подключен третий введенный резистор, эмиттер транзистора защиты 4epeS введенный стабилитрон к второму стоку Л -транзистора, кроме того, переход база - эмиттер транзистора защиты зашунтирован введенным шестым резистором.

7. Стабилизатор по п. 4, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения пульсаци выходного напряжения, второй вход узла сравнения подключен к выходной клемме через,одну диагональ регулируемого потенциометром введенного резисторного моста, к другой диагонали которого подключен введенный вспомогательный источник напряжения через введенный диод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N 513354, кл. G 05 F 1/5б, 197.

2.Авторское свидетельство СССР № 423112, кл. G 05 F 1/5б, 1973

Похожие патенты SU951266A1

название год авторы номер документа
ПОНИЖАЮЩИЙ СТАБИЛИЗАТОР 2007
  • Гутников Анатолий Иванович
RU2339072C1
Двухступенчатый стабилизатор напряжения постоянного тока 1983
  • Кожуховский Георгий Васильевич
SU1188718A1
Стабилизатор напряжения 2023
  • Бондарь Сергей Николаевич
RU2797324C1
Стабилизатор напряжения 2023
  • Бондарь Сергей Николаевич
RU2798492C1
Стабилизатор напряжения 2023
  • Бондарь Сергей Николаевич
RU2798488C1
Стабилизатор напряжения 2023
  • Бондарь Сергей Николаевич
RU2797044C1
Стабилизированный источник питания 1981
  • Варш Марк Гецелевич
  • Гарцман Феликс Мордухович
  • Таткин Леонид Зельманович
SU1029167A1
Стабилизатор напряжения 2023
  • Бондарь Сергей Николаевич
RU2795284C1
РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА МДП-ТРАНЗИСТОРАХ 2011
  • Михеев Павел Васильевич
  • Капустин Александр Николаевич
  • Квакина Анжелика Анатольевна
RU2487392C2
Устройство для стабилизации с комплексной защитой 1983
  • Чемерисов Борис Исаакович
  • Красовский Тарас Анатольевич
SU1153319A1

Иллюстрации к изобретению SU 951 266 A1

Реферат патента 1982 года Двухступенчатый стабилизатор напряжения постоянного тока

Формула изобретения SU 951 266 A1

.4-

SU 951 266 A1

Авторы

Кожуховский Георгий Васильевич

Даты

1982-08-15Публикация

1980-11-20Подача