Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к стабилизйрог ванным источникам электропитания.

Известны стабилизаторы постоянного нап{ яжения, содержащие регулирующий транзистор, усилитель сигнала рассогласования, источник опорного напряжения, делитель выходного напряжения, управлякь щнй транзистор Г l 21 .

Наиболее бпизким по технической сущности к изобретению является стаби- }0 лизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подключенный колпентором к входному, эмиттером к выходному выводом, а базой к эмиттеру согласующего и к коллекто- is ру управляющего транзисторов с проводимостью, противоположной регулирующему, усилитель сигнала рассогласова ния, подключенный инвертирующим входом к делителю выходного напряжения, М неинвертирукяцим входом - к источнику опорного напряжения, а выходом - к базе согласующего транзистс а, коллектор которого через резистор подключен к об

щей шине, причем эчиттер управляющего транзистора подключен к входному выводу 2J .

Недостаком иавестных стабилизаторов является низкий КПД из-за большого тока потребления схемой стабилизатора. Выходной ток .управляющего транзис- тора выбирается исходя из заданных значений максимального тока нагрузки и коэффшшента усиления регулирующего транзистора. Применение сдвоенных и строенных составных регулируняцих транзисторов ухудшает КПД ста&1лизатора за счет увеличения падения напряжения на регулирующем элементе. Применение в качестве регулирующего элемента одиночного транзистора оказывается энергетически более выгодным, однако это приводит к необходимости устанавливать большие уровни t тока уп)авляющего транзистора Независимо от тока нагрузки, что снижает КПД стабилизатора.

Цеяью изобретения являете:: ; -Выше -fffle КПД стабилизатора путем ум щ шення толеа потребленигг.

Поставленная дель достигается тем. что в стабилизатор постоянного напряжения введен дополнительный усилчгте/ш, подютюченный неинвертируюшим входом к коллектору согласующего транзистора, йнвертирутсшим входом - к источкпЕку опорного напряжения, а выходом к ба--. зе .управляющего транзистора,

На чертеже приведена схема предлагаемого стабилизатора.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, ус1нлитель 2 сигнала рассогласования, опорного напряжения 3, управляющий транзистор 4, деяитеяь выходного налряжешта. 5, соглвс 1ощий транзистор 6,- резистор 7, допол нительный усилитель 8. База регулирующего транзистора 1 соединена с эмиттером транзистора 6 к коллектором транзистора 4, Выход регулирующего транзистора 1 соединен с входом целителя , напряжения 5 и является выходом стабипизатора. Силовой вх.од транзистора 1 подключен Ко входу 1О стабилизатора И связан с транзистором 4. Выход делителя напряжения 5 подключен к КЕВертируюшему входу усилителя 2, источник опорного напряжешга 3 соединен с lieiniВертирующим Входом уснлигеля 2. База транзистора 6 подключена к выходу усилителя 2. Первый вывод резистора 7 соединен с общей шиной 11, .а его второй вывод подключен к коллектору граиэистора 6 и неинвертируюшему входу дополнительного усилителя 8. Р1нвертирук щий вход усилителя 8 соединзд с нкточнкком опорного напряжентЕЯ 3, а его выход с базой транзистора 4, Делитель напрягке гая 5, источтшк 3, усилк-. теяи 2 к S связаны с обшей штшой 11.

Устройство работет следующим образом.

В статическом режиме напряжение на резисторе 7 равно напряжению (JQ на источнике опорного напряжения 3. За счет действия основного контура обратной связи (усилитель 2 - транзистор 6 - регулирующий транзистор 1 - делт-гтель напряжения 5) ёыходное напряжени стабилизатора иоддерйшвается постоянным при изменении в широких пределах входного напряжения. Введение второго контура отридатепьной обратной связи (усили1ель 8 - .транзистор 4 - трензйстор 6 - резистор 7) позволяет поддерживать неизменным уровень тока в

резисторе 7 и, следовательно, эмиттерный ток ЪЬ транзистора 6 на уровне ,.-Upn/Й7 Величина тока Ig моitor быть выбрана в диапазонедесятков

и сотен микроампер. При этом на холостом ходу стабигшзатора, когда I 0 CJ - О fOK I К4 потребляемый от источника питания транзистором 4, получается небольшим.

Если ток нагрузки | стабилизатора З епичивается, например, до значения j s /vtdicc первый момент времени это приведет к Зменьшению тока эмиттера транзистора 6 ( Д f jg

i l j{.} и уменьшению падения напряжения на резисторе 7. При этом на неинвертиру1адий вход усилителя 8 поступает отрицательное приращение входного напряжения, которое, усилившись, передается

на вход транзистора 4. Выходной ток 1 k4 транзистора 4 увеличивается на величину & / Н /Р( При ,глубокой обратной связи ток л будет отслеживать изменение тока | g- регулирутощего транзистора 1. Следовательно, в предлагаемом стабилизаторе нет необходимости выбирать ток t к.4 исходя из максимального тока нагрузки. Необходимое значение тока | в стаjj билизаторе устанавливается автомЕ1тически по зеличине тока нагрузки 1ц . -Это приводит к уменьшению потребляв-мого тока и, следовательно, к повышению КПД устройства.

5 ормула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения содержащий регулирующий транзистор, Г1одключенный коллектором к кходному, эмиттером - к выходному вьтодам, а ® базой - к эмиттеру согласукщего и к коллектору управляющего транзисторов с проводимостью, противоположной регулкгрующему, усилитель сигнала рассогласования, подключенный инвертирукщим входом к делителю выходного напряже-, кия, неинвертирующим входом к источнику опорного напряжения, а выходом к базе согласующего транзистора, iKonлектор каторого через резистор подключен к общей шине, причем эмиттер управляющего транзистора- подключен к входному ВЫВОДУ; о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с делью повышения КПД стабилизатора путем уменьшения тоКа пот5 ребления, в него введен дополнительный усилитель, подключенный неттертируюшим входом к .коллектору согласующего транзистора, инвертирукшим входом S9S9545 ,(

к источнику опорного напряжения, а выхр-1. Авторское свидетельсгво СССР

дом - к базе управляющего транзистора.№ 395823, кл. GO5P 1/56, 1973.

Источнивн информагот,2. Патент США № 3548291,

принятые во внимание при экспертизекл. GO5F 1756, 197О.